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多绳摩擦提升机天轮衬垫的力学分析

作　者: 杨帆
导　师: 吴炳胜
学　校: 河北工程大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 天轮衬垫力学分析磨损有限元分析
分类号: TD534.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 84次
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内容摘要

天轮衬垫是多绳摩擦提升机的重要部件,它承担着全部钢丝绳重量、容器自重,货载重量、平衡尾绳重量,以及运行时的各种动载荷与冲击载荷。天轮衬垫产生磨损,造成提升机钢丝绳受力不均,会影响矿井的安全提升,所以对天轮衬垫磨损研究非常重要。本论文主要研究的是对多绳摩擦提升机天轮衬垫力学分析。首先,指出了本论文的研究背景,并概述了天轮衬垫的现状和它现有的维修现状,分析了现阶段对天轮衬垫的研究现状,说明了本论文的研究内容以及研究意义。其次,根据天轮衬垫的实际受力情况采用数值分析法分析计算出受力公式,并采用MATLAB数学软件对理论得到的受力公式进行进一步的完善,得到一组随着衬垫转动受力有大变小又由小变大的力的数值。根据天轮衬垫的工作环境,用Pro/E软件建立了全新、磨损1/5、磨损1/3、磨损1/2和磨损2/3的衬垫三维模型,将模型导入ANSYS软件进行有限元分析,通过网格划分得到衬垫的有限元模型,以衬垫横向完全约束,纵向施加均布力作为加载工况,得出此工况下不同磨损程度的衬垫的应力与位移分布规律,将有限元分析结果对比研究,得出故障天轮衬垫的临界值。可以减小天轮发生故障的可能性,为衬垫的故障分析提供理论依据,对实际生产有一定的指导作用。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-19
  1.1 天轮衬垫研究背景及意义  9-12
    1.1.1 提升系统概述  9-11
    1.1.2 研究问题的提出  11-12
    1.1.3 研究问题的意义  12
  1.2 天轮衬垫磨损机理  12-14
  1.3 天轮衬垫研究现状  14-17
    1.3.1 天轮衬垫维修现状  14-15
    1.3.2 天轮衬垫现状分析  15-17
  1.4 天轮衬垫研究内容和创新点  17-19
第二章天轮衬垫力学模型的建立与分析  19-39
  2.1 力学分析软件的选择  19-22
    2.1.1 MATLAB 软件概述  19-20
    2.1.2 MATLAB 软件特点  20-22
  2.2 数值分析理论概述  22-24
    2.2.1 数值分析基本特点  22-23
    2.2.2 天轮衬垫力学模型理论分析  23-24
  2.3 天轮衬垫数学模型理论计算  24-35
    2.3.1 天轮衬垫力学分析现状  24-26
    2.3.2 天轮衬垫理论计算  26-35
  2.4 天轮衬垫数值实验  35-38
  2.5 本章小结  38-39
第三章天轮衬垫三维模型的建立  39-49
  3.1 天轮衬垫建模软件的选择  39-42
    3.1.1 Pro/Engineer 软件  39-40
    3.1.2 Pro/Engineer 特点  40-42
  3.2 天轮衬垫的三维建模  42-48
    3.2.1 全新天轮衬垫的三维建模  42-46
    3.2.2 槽磨损时天轮衬垫的三维建模  46-48
  3.3 本章小结  48-49
第四章有限元静力学模型的建立与分析  49-61
  4.1 引言  49
  4.2 有限元软件的选择  49-51
  4.3 天轮衬垫的有限元分析  51-60
    4.3.1 ANSYS 操作概述  51-54
    4.3.2 天轮衬垫的有限元分析  54-60
  4.4 本章小结  60-61
第五章应力位移场分析比对  61-72
  5.1 天轮衬垫位移场分析结果对比  61-65
  5.2 天轮衬垫应力场分析结果对比  65-71
  5.3 本章小结  71-72
结论  72-74
参考文献  74-78
作者简介  78
攻读硕士期间发表的论文和科研成果  78-79

多绳摩擦提升机天轮衬垫的力学分析

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