《矿井提升机缠绕系统虚拟样机与动力学仿真研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿井提升机缠绕系统虚拟样机与动力学仿真研究（91页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、太原理工大学硕十研究生学位论文矿井提升机缠绕系统虚拟样机与动力学仿真研究摘要矿井提升机是矿井运输中的咽喉 设备，它的 性能的好坏直接影响着矿山企业的产量和井下人员的安全。 长期以来， 矿井提升机的设计方法主要是以 常规的 静态设计为主，同航天、 汽车、飞机等高 端机械产品相比， 还没有采用动态仿真设计方法，本文将虚拟样机技术引 入矿井提升机的 设计中，以期缩短开发周期，减少研发成本，提高产品质量， 提升产品的 市场竞争力。本文基于虚拟样机技术，利用A D A M S 软件平台，以ZJ 即 xl . 2 型 矿井提升机为研究对象，利用三维实体造型软件 P r o 尼 建立了缠绕系统的 部分模型，
2、并将其导入 A D A MS 软件， 在A D A MS 中 建立了钢丝绳模型， 并对各个独立的部 件施加相应的约束和载荷，建立了 矿井提升机缠绕系统 三维数字化虚拟样机。本文进行了 提升机运动学和动力学可视化仿真研究，实现了 提升机单容器提升过程中钢丝绳在卷筒上缠绕的动态仿真， 对仿真结果进行了 分析，分析结果表明:建立的 模型和设置的 仿真参数正确， 所测的提升位移、 速度等相关数据基本符合实际情况。本文对提升机主轴进行了模态分析，分析结果表明:提升机主轴振动是弯曲与扭转相结合的复杂振动， 主 轴中间的变形最大， 分析结果为矿井提升机的动态分析设计提供了有效的手段。太原理 f 大学硕十研究
3、生学位论文关 键词: 虚拟样机， 矿井提升机 ， A D A MS ， Pr o / E ， 动力学仿真， 模态分析太原理 人学硕十研究生学位论文VI R T U ALP R O T O T Y P EAN DD Y NAMI C SS I MUL A T 1 O NRES E ARC HO NMI NEHO I S T E R， SV OL UB L ES YS T E MABS TRACTThe m i n e h o i st e r is th e le adin g e q u iP m e ntin th e m in e h aul ag e ， it ，s qua l itye
4、 ffec t s th e o u tP uto f a m in e c 0 m P an y and th e s a fe tyo f th e P e o P le atth e b o tt o mo f a w e ll . F ora l o n g t i m e ，th e d e s i gnm e th o d o f m in e h o i s t e r m o s t ly a d o P s s ta t 1 cd e s ign， and h asn o v al id m e th o do f d y n am ic s s i m u i lat i
5、o n ，c o m P ared w ithth ed e s ig n te c hnic alo f sP ac e fl ight ， m o t o r a ir c ra ftan d otherh igh一t e ch m ac h in e ry.I nthis P ape r，th e te c hni q u e o f v i rtua l P ro to tyP e i s i ntro duc e dinstUdy o f m in eh o is ter， and h o P e itc an s h o rt e n th e e xPlo itP erio d
6、， re duc e c o s t an do b v lo u s lyi m P r O v e qua l ity， e ffect i v e ly P r o m ot e th e c o m P et it ory abil ityo f p ro duc uts in th ema r k e t s .B a s e d onth e te c hniq u e o f v irtUa 1 P r o t o t y P e and ut i li ze s s o ft w a r e P l at fo rm o fA D A M S and s tu 勿so n th
7、 eZ J 开x l .Z tyP eo fm i n e h o is te r， a d o P t St h r e e 一 d i m e n s i ona l s o Ii d m o d e li n g s o ft wareo f P ro /Et o e s ta b lisht hr e e 一 d i m e n s i o n a l m o d e l s o f integ r a te dv o lu b l e s y s te mo f m i n eh o 1 s te r andi mP o rtthemtos o ftw are o f A D A M
8、 S . T h e n ， build th e m o d e l o f s t e e l c ab l e r o P ei n A D A MS ，an d add s lo ad s and fo rc e o n e v e ryc o m P o n e nt，th is P ape r e s t a b l is h e st h re e 一 d im e n s io n ald ig it ized v irtua l P r o t 0 ty P e o f i nt e gr atedv o l u b l e sy s te mo f1 1 1太原理工 大学硕
9、十 研究生学位论文mi n e h o i st e r.I n th i s P a P e r， th e ana ly s i s o f v is u a l 勿n a m i c s a n d k in e t ic s i m u lat i o n o f m in eh o is t e r i s st u d i e d ， it re a l iz e s th e d y n a m ic s s im u lat i o n o f th e P ro c e s s in w h ic h th es t e e I c a b le r o P ew ra p
10、P s aro u n d th e r o 1 Ie r， th e a n a ly s i s fo r s im u l at io n r e s u lt i sm ade ，t h e r e s u lt s h o w s th at :t h e m o d e l b u i lt a n d s im u l at i o n P a r a In e t e r ，s s e tt i n g i sc o rrec t ，t h e h o i s t d i s P Iac e m e n t and s P e e d an do t h e r int e r
11、reI a te dd a tawhi c h arem e a s u re d in s i m u lat i o n ac c o rdw ithth e P r a c t i c a li ty.I nth is P ape r， th e m o d a l an a ly s is for th e m a ins h 硫 is m a d e ， th e ana l y s isr e s u l t s h o w s th at :th ev i b ratio no f m a ins h a fto f m i n e h o ist e r is c o m P
12、l ic at e dv ib r at io n wh i c h i s c o mb in e d 勿 b e n d a n d t o r s io n ，th e d istort i o n in th e m i d s t o fm a i ns h a fti s m axim a l，th e m o d a I ana Iy s i s re s u It o fferse ffec t iv em e tho d s ond y n am ic d e s i gno f m in e hoi s t e r.K E YWO R D S : v i rtua l p
13、ro t o tyP e te Chn o l o g y，m in e h o i s t e r， A D A MS ， P r o /E勿n a m i c s s imu l at ion， mod a l ana ly s isI V声明本人郑重声明: 所呈交的学位论文， 是本人在指导教师的指导下 ，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出 重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明 确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:日 期关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用
14、学位论文的规定，其中包括: 学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件; 学校可以 采用影印、 缩印 或其它复 制手段复制并保存学位论 文;学校可允许学位论文被查阅或借阅; 学校可以学术交流为目的。复制 赠送和交换学位论文; 学校可以 公布学位论文的全部或部分内容 ( 保密学位论文在解密后遵守此规定)o签名:日期导师签名: _ _日 期:太原理一 1 : 大学硕十研究生学位论文第一章 绪 论引言随着21世纪世界 经济和科学技术的飞 速发展， 全球 性的 市场竞 争日 益激烈， 产品消费 结构不 断向 多元 化、 个性化方向发展。 企业必须对快 速多 变的 市场需求做出敏捷响 应， 更
15、新产品设 计， 缩短 新产品的研发周 期， 提高 产品 的设计 质量， 降 低产品的研发 成本， 这 样才能在 激烈的 市场竞争中求得 生存和发展。 传 统的产品 设计方法已 很难满足现代生 产制造业的 发展要求， 为了能在 竞争中处于有 利位置， 实 现产品设计的数字化势在必行。虚拟样 机技术是一 种基于虚拟样机的 数字化设计方法， 虚 拟样机即 指基于产品的计算机数字模 型. 虚拟样 机及其 相关软件的出 现为产品的数字 化设计 提供了 强有力的工具， 本文就是以 矿井 提升机为 对象， 研究虚 拟样机技术在机 械系统设计 过程中 的应用 。1 . 2 研究的目的和意义传统的 产品设计方
16、法要经过概念设计、 详细设计、 样机试制、 工 业性试验、改 进和批量生 产几 个步骤， 即首先进行不同的 方案设计， 并绘制出 工程图纸， 然后再 经过较长时间的 基于经验的 方案论证后， 选出较合 适的 方案并试制出 物理样机; 此后 进行试验设计，并 对物理样 机在多 种工况下进行 测试; 当发现结构 或性能方面 有缺陷 时，就修改设计方案及工程图纸，然后再次制造物理样机并对其进行测试。这种传统的物 理样机制造一试验方法大大增加了 新产品 开发的周期和成本， 而且很难 选用真正的优化 方案。 由 于设计周期无 法缩短， 基于物理样 机的验证过程严 重制约了 产品 质量的提高、 成本的降 低和对市场的 快速反应， 削弱了企 业的 市场竞争力 。如何有效克服这一瓶颈成为 越来 越多的企业和 研究机构关心的课题。 虚拟样机技术( virt u a lp ro t o tyPe Tec h n o lo gy)就是在这种迫切需要的驱动下产生的，其目 的 是取代物理样机，降低开发成本和周期，提高设计质量.太原理工大学硕十研究生学位论文虚拟 样机技术 是当前 设计制造领域的一
