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题名双绳缠绕式提升机传动-提升耦合系统动力学模型建立
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作者
胡鑫
谢自强
黄家海
沈刚
杨成龙
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机构
安徽理工大学机电工程学院
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出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第9期3712-3723,共12页
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基金
安徽高校自然科学研究项目(2023AH051179)
国家自然科学基金资助项目(52475042,U21A20125)
安徽理工大学高层次引进人才科研启动基金资助项目(2022yjrc99)。
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文摘
为准确构建双绳缠绕式提升机的动力学模型,解析传动系统与提升系统之间的耦合振动响应关系,提出一种双绳缠绕式提升机传动-提升耦合系统的动力学计算模型。首先,基于提升机运行过程中主要部件的动态特征,采用有限单元法、集中质量法构建传动轴、行星齿轮减速器与提升系统的动态模型;其次,考虑传动系统与提升系统的几何构型关系与作用力传递方式,设置参变形函数与坐标变换,实现传动系统与提升系统的耦合交互作用,建立双绳缠绕式提升机传动-提升耦合系统的动力学模型;再次,搭建实验平台并进行激励响应实验,验证耦合系统模型的准确性;最后,通过实例计算与模型对比,验证耦合系统模型的适用性与有效性。研究结果表明:双绳缠绕式提升机传动-提升耦合系统动力学模型可以有效反映传动系统结构参数与提升系统钢丝绳张力差之间的响应关系,模型与实验的响应趋势展现出较高的一致性,时域特征参数相对误差控制在19%以内,且相较于刚性卷筒提升模型和弹性梁理论卷筒模型,不同结构参数下耦合系统动力学模型计算得到的幅值变化趋势更显著,在正常工况、传动系统非同步制动工况与提升系统单侧天轮偏摆工况下,该模型钢丝绳最大张力差的变化率极值分别为15.12%、18.61%和4.72%。
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关键词
双绳缠绕式提升机
传动系统
提升系统
耦合交互
动力学模型
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Keywords
double-rope winding hoist
transmission system
hoisting system
coupling interaction
dynamic model
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分类号
TD534
[矿业工程—矿山机电]
O322
[理学—一般力学与力学基础]
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