提升机运动特性分析及仿真研究

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1、第31卷第O3期煤矿机械Vo1．31N0．032010年03月CoalMineMachineryMaL2010提升机运动特性分析及仿真研究术毛艳秋。肖兴明21马驰，徐翊峰rI．枣庄科技职业学院，山东滕州277500；2．中国矿业大学机电工程学院，江苏徐州221008)摘要：分别对提升机和其容器运动进行了宏观分析和微观分析，列出了提升容器运动的微分方程，并以此方程建立数学模型．对提升机的普通控制、S形曲线控制、变速度控制和变加速度控制进行Matlab仿真研究。结果表明，S形曲线能控制变加减速度大小，并能消除对提升容器和

2、系统设备的冲击关键词：提升机；运动特性；仿真中图分类号：TD534文献标志码：A文章编号：1003—0794(2010)03—0o64—03HoistMotionCharacteristicsAnalysisandSimulationResearchMAOYan-qiu。。XIAOXing-ming2，MAChi，XUYi-feng2(1．ZaozhuangScienceandTechnologyVocationalCollege，Tengzhou277500，China；2．MechanicalandElectri

3、calEngineeringCollegeofChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China)Abstract：Hoistmotionwasmacroanalyzed，andhoistingcontainerwasmicroanalyzed．Differentialequationsofhoistingcontainermotionwerelisted．Mathematicalmodelwasbuiltbytheequations．Thehoisting

4、generalcontrol，Scurvecontrol，variablespeedcontrolandvariableaccelerationcontrolwereresearchedbyMatlabsimulation．TheresultsshowthattheScurvecancontrolthesizeofvariableaccelerationandcaneliminateimpactonhoistingcontainerandsystemequipments．Keywords：hoist；motionch

5、aracteristics；simulationO引言况。根琚答器的加速、寺运、藏还分别夕U出卜夕IJ微分矿井提升机系统作为大型的机电综合控制系方程。统。控制的核心是驱动电机．不论是交流电机，还是／a"={ESgn-一2vp}，f(￡)(1)直流电机．都是通过电机的速度控制实现系统的运行控制。但是反映其运动现象的重点还是提升容器=l(t)[m+pl(t)／3(＼2)／部分．它的稳定性能真正反映系统的运行状态。因(gn+口)一【ES+仃】p一2。一)／2()(3)此。对提升机运动特性分析及研究尤为重要。1宏观分析提升机

6、运动(4)从宏观上分析．根据提升机的运动是由速度给定、速度检测、速度控制器组成的速度闭环而实现p{EIs(g)jl一—咄—2—()p}／f(￡)(5)按照给定的速度曲线自动运动提升机运行速度=)，根据动力学方程，可以得到运动所需要的转矩～l(t)[m+pl(t)／31(6)ro=f(t)，从而得到传动系统所需要的力F=f(t)。式中钢丝绳的单位质量；提升机的负载静力．决定于提升机滚筒承受一钢丝绳弹性模量：的静张力差．在双容器的平衡提升系统中，静力也5——钢丝绳的横截面积就是提升物的载重I~=mgo由于提升系统的负载为

7、3提升机容器运行的仿真研究位能负载，所以静力的作用方向始终是提升重物根据上述建立的公式．再根据不同参数，进行的重力方向．而与系统的运动状态和方向无关。Matlab仿真．可以得到在不同的工况下。钢丝绳的伸2微观分析提升容器的运动长及其速度与提升时间的关系图为了分析的方在提升机的运动状态中．提升容器的速度反映便．以某矿主井提升机的参数作为仿真的基准。这了系统运行的实际速度．那么它的振动也反映了系些参数是：终端质量8000kg,容器在下井口时的绳统的运动稳定性．所以从微观上分析提升容器的振长380m、加速度与减速度均为0．

8、75m／s2、最大提升动大小和钢丝绳的张力都可看出提升机的运行状速度是8．0IIl，s、钢丝绳弹性模量100GPa、钢丝绳横}中国矿业大学青年科研基金资助项目(0E080246)截面积698mm2、钢丝绳重量6．5kg／m。那么根据修．——64．．——第31卷第03期提升机运动特性分析及仿真研究——毛艳秋，等Vo1．31No．03改某个参数做相