立井提升系统的卡罐动力学分析与研究_李玉瑾

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起重机械动力学

1. 建立模型
根据实际起重机械的结构和工作原理，建立动力学模型。
5. 结果后处理
对仿真结果进行可视化处理和分析。
仿真结果分析
1. 运动轨迹分析
分析起重机械在运动过程中各个部件的位移、速度和加速度等参数。
2. 动力学特性分析
分析起重机械在运动过程中的受力情况、动态响应和稳定性等特性。
3. 优化设计
静态分析的应用
稳定性分析
通过静态分析确定起重机械在各种工况下的稳定性。
强度校核
根据静态分析结果，校核起重机械各部件的强度是否满足设计要求。
优化设计
根据静态分析结果，对起重机械的结构进行优化设计，提高其性能和安全性。
04 起重机械的动态分析
动力学的基本原理
牛顿第二定律
物体运动的变化与作用力成正比，作用力的大小、方向和作用点决定了物体运动变化的方向、大小和轨迹。
疲劳寿命预测
利用疲劳分析方法，预测起重机械关键部件的疲劳寿命，预防因疲劳断裂引起的安全事故。
3
稳定性分析
研究起重机械在不同工作条件下的稳定性，包括风载、地震等外部因素对稳定性的影响。
起重机械的优化设计
结构优化
通过有限元分析和动力学仿真，优化起重机械的结构设计，提高设备的承载能力和稳定性。
控制系统优化
力的平衡
定义
01
当作用在物体上的所有外力矢量和为零
在起重机械中，通过分析作用在机械上的外力，可以判断机械
的稳定性和安全性。
实例
03
当吊车在起吊重物时，需要合理分配前后两组轮的负载，以确
保吊车的稳定性和安全性。
03 起重机械的静态分析
静力学的基本原理

基于时变啮合刚度的齿轮传动系统动力学研究

基于时变啮合刚度的齿轮传动系统动力学研究摘要:本文基于时变啮合刚度的齿轮传动系统动力学研究，主要探讨了齿轮传动系统的啮合刚度随时间变化的问题，并提出了相应的动力学分析方法。

通过对齿轮传动系统的运动学和动力学分析，得出了齿轮传动系统的啮合刚度随时间变化的规律。

在此基础上，提出了一种基于时变啮合刚度的齿轮传动系统动力学分析方法，用于模拟和优化齿轮传动系统的运动和动力学性能。

通过对实际齿轮传动系统的测量和分析，验证了本文提出的动力学分析方法的有效性和实用性。

关键词：齿轮传动系统;时变啮合刚度;动力学分析;运动学分析Abstract:This paper focuses on the dynamics of gear transmission systems with time-varying mating stiffness, which is an important issue in the design and optimization of gear transmission systems. The mating stiffness of gears changes with time, and this change needs to be taken into account in the dynamics analysis of gear transmission systems. Based on the analysis of the kinematics and dynamics of gear transmission systems, the relationship between the mating stiffness and time is proposed. Based on this relationship, a dynamic analysis method for gear transmission systems is proposed, which can be used to simulate and optimize the kinematic and dynamic performance of gear transmission systems. Through the measurement and analysis of actual gear transmission systems, the effectiveness and practicality of the proposed dynamic analysis methodare verified.Keywords: Gear transmission system; Time-varying mating stiffness; Dynamic analysis; Kinematics analysis1. 引言齿轮传动系统是机械传动系统中的重要部件之一，广泛应用于各种机械设备中。

新型滚轮罐耳的设计及应用

新型滚轮罐耳的设计及应用
龚水根
【期刊名称】《煤矿设计》
【年(卷),期】1992(000)003
【摘要】滚轮罐耳是立井提升容器的重要导向装置,它直接影响提升容器的运行安全与提升效率.原标准设计的滚轮罐耳存在许多问题:(1)滚轮罐耳的滚轮使用寿命短;(2)设计不尽合理,缓冲性能较差;(3)滚轮磨损后调节不方便.新型液轮罐耳在设计中大胆进行了革新,如滚轮材料采用聚氨酯和新的缓冲机构等.在设计中,对提升容器的终端荷重、滚轮罐耳的选择与设计都有严密的力学计算.且被评为煤炭行业部级第一届优秀工程设计二等奖.
【总页数】4页(P28-31)
【作者】龚水根
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TD531.2
【相关文献】
1.新型滚轮罐耳在煤矿生产中的应用 [J], 吴纯志;康正坡
2.转臂式耐冲击滚轮罐耳的设计及应用 [J], 李赞华;陈龙;陈利强;张衍阳
3.新型滚轮罐耳应用效果好 [J], 李剑锋
4.新型气体弹簧液压阻尼轻型滚轮罐耳 [J], 柴亚东
5.新型气体弹簧液压阻尼轻型滚轮罐耳 [J], 柴亚东
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BF

·机械研究与应用· 研究与分析２０１５年第２期（第２８卷，总第１３６期）

ＢＦ型防坠器缓冲绳在制动过程中的作用分析
李令德，贺彩龙
（湖南煤矿安全监察局安全技术中心，湖南长沙４１０００４）
摘要：针对ＢＦ型防坠器在实际使用中需要进行合理调试等问题，重点介绍了防坠器在制动过程中各主要部件运动参数的关系，通过对制动过程的速度、时间、距离等参数的分析，分析了缓冲绳在制动过程中所起的作用，得出在缓冲器中缓冲绳被抽出距离应大于２２．５ｍｍ。ＢＦ型；防坠器；缓冲绳；制动关键词：中图分类号：ＴＤ５３１．２文献标志码：Ａ文章编号：１００７－４４１４（２０１５）０２－００４８－０２
（ＳｅｃｕｒｉｔｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒｏｆＨｕｎａｎＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎｏｆＣｏａｌＭｉｎｅＳａｆｅｔｙ，ＣｈａｎｇｓｈａＨｕｎａｎ４１０００４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｉｍｉｎｇａｔｓｏｍｅｉｓｓｕｅｓｏｆＢＦｔｙｐｅｓａｆｅｔｙｃａｔｃｈｍａｃｈｉｎｅｓｕｃｈａｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｒｅｌａｔｉｏｎｓａｍｏｎｇｔｈｅｍｏｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｍａｊｏｒｐａｒｔｓｉｎｔｈｅｓａｆｅｔｙｃａｔｃｈｄｕｒｉｎｇｔｈｅｂｒｅａｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｒｅｆｏｃｕｓｅｄｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ．Ｂａｓｅｄｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｏｍｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓｓｐｅｅｄ，ｄｕｒａｔｉｏｎａｎｄｌｅｎｇｔｈ，ｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｕｆｆｅｒｒｏｐｅｉｓａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ，ａｎｄａｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｔｈａｔｔｈｅｐｕｌｌｉｎｇｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｂｕｆｆｅｒｒｏｐｅｉｎｓａｆｅｔｙｃａｔｃｈｓｈｏｕｌｄｂｅ２２．５ｍｍｉｓｄｒａｗｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＢＦｔｙｐｅ；ｓａｆｅｔｙｃａｔｃｈ；ｂｕｆｆｅｒｒｏｐｅ；ｂｒａｋｉｎｇ

第7章起重机械动力学

Q
最大动载荷
讨论系统视为刚性系统，即忽略钢丝绳的弹性，钢丝绳上的动载荷值为
FG
m2 Fs (m1 m2 )
振动载荷 Fv 随着剩余加速度力 Fs 的增大而增大。
选用大功率的电动机，将会加大启动载荷，是不利的
结论系统被视为弹性系统比视为刚性系统时，最大计算动载荷要大一倍。因此，在重要场合，必须进行弹性动力学计算。（P129）
7.2 起升机构动力学
一、起升机构各种工况下的受力分析
起升机构典型工况：
（1）重物悬吊于空中时，启动与制动过程；（2）置于地面的重物被突然提升离地的启动过程；（3）吊在空中的重物突然脱开、坠地，使整机卸载。
1.悬吊于空中时启动与制动（P128）
当重物被悬吊于空中后作短暂停留，然后提升。
启动前，钢丝绳已被拉紧，并承受吊重的静载Q。当作用于钢丝绳上端的驱动力大于静载Q时，吊重即被起吊上升。
2.重物突然提升离地（ P 129）
在起重现场，由于视线不好或操作不慎等原因，常会以较
高速度突然提起重物，产生一个很大的冲击载荷
初始条件 t 0 x(0) Q（悬吊于空中时，钢丝绳的静变形）
k
但 x(0) 0
则
x
v
n2
sin
n2t
k
m2 Fs (m1 m2
)
(1
cos
n2t)
Q k
n2 n1
m1 m2 k m1m2
则钢丝绳上的力
F
kx
kv n2
sin n2t
m2 Fs (m1 m2 )
(1
cos n2t)
Q
则
Fmax
Fv max
Q

5000 m地质岩心钻机卡钻工况下瞬态动力学仿真

5000m地质岩心钻机卡钻工况下瞬态动力学仿真韩菲1,黄洪波1,王玉丹23,雷康2,贺鑫23,吴海泉2,程斯一23,姚邹2,文国军23（1.中国地质装备集团有限公司，北京100016）.中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院，武汉430074；3.湖北省智能地质装备工程技术研究中心，武汉430074）摘要:本文对5000m地质岩心钻机卡钻状态的井架载荷进行了瞬态动力学仿真分析，首先分析了井架的结构特点，然后分析了井架在卡钻情况下受到的瞬态载荷，并对井架在这种特殊工况下的瞬态动力学响应进行了有限元仿真。

根据仿真结果，得出了井架在卡钻这种特殊瞬态载荷作用下的危险点，对井架的结构设计及结构优化具有一定的指导意义。

关键词：岩心钻机；井架；动力学；卡钻中图分类号：P634.3文献标识码：A文章编号：1009-282X（2021）01-0011-040引言我国矿产资源比较丰富,浅层矿和地表矿产等资源随着矿产资源勘查力度的不断加强在日益减少，探矿的难度也在不断增大213"目前地质岩心勘探正朝着大深度、复杂地层勘探迈进。

突破复杂地层的技术限制，完成更大深度的寻找矿藏工作是我国能源可持续发展的重要战略2"大深度地质岩心钻探技术是矿产勘查的重要手段，而钻机井架是钻探作业中的必备装置,用于安放天车等设备与工具,提供起下钻空间,属于塔式钢架结构。

钻机井架长期受到交变载荷与振动等的影响,容易发生变形、疲劳等形式的损坏，分析井架在受到各类载荷下的动力学特性具有重要意义。

随着有限元相关理论及应用的扩展，基于有限元分析的井架动态特性的研究亦被推进。

任国友等利用ANSYS有限元分析软件对K型井架进行了动力学分析!通过结果比对!建立了井架的动力学评判标准23。

付春艳等通过有限元方法分析了井架不同工况下的瞬态特性，且讨论了井架起放过程的加速度变化趋势和危险点23-王树忠等为研究井架和钻探设备的振动干扰问题,对井架和底座进行了模态分析和谐响应分析，结果显示在井架的低阶自振频率（前四阶）时容易与钻探设备发生共振23。

LGS型罐道绳连续拉紧装置的设计计算

LGS型罐道绳连续拉紧装置的设计计算于瑞华（赤峰中色锌业有限公司，内蒙赤峰 024000）摘要：目前我国煤矿及非煤矿山立井提升使用的罐道形式主要有刚性罐道（组合钢罐道、钢轨罐道、木罐道）和柔性罐道.刚性罐道主要包括钢轨罐道、木罐道和方钢罐道，这种罐道存在材料消耗量大，建设时间长，维护费用高等缺点.柔性罐道是以罐道绳作为提升容器的导向装置，相对于刚性罐道，其结构简单，高速运行平稳可靠，节省钢材，便于安装，减轻安装工人的劳动强度，减少井筒作业，改善工作环境，便于井壁通风阻力，故障点少，提升安全可靠，磨损小，使用寿命长，便于维护，降低维护费用.延伸时便于安装，缩短停产时间，因此在立井提升中被大量的应用，但现有罐道绳拉紧装置存在张紧力不能随时调整，需调节时，必须人工进行大量的辅助作业才能完成，增加了劳动时间与劳动强度.因此设计一种可连续拉紧式的罐道绳拉紧装置，对矿山的安全生产和高产高效尤为重要.关键词：LGS型罐道；拉紧装置；设计TD526 ：A ：1673-260X（2013）03-0141-021 罐道绳拉紧装置现状罐道绳拉紧装置主要有四种型式：螺旋拉紧式、弹簧拉紧式、重锤拉紧式和液压螺杆拉紧式.螺旋拉紧式是将罐道绳底部固定，在井架上安装螺旋套环拉紧装置，采用螺杆来调整和保持罐道绳的张力，由于螺杆长度受到限制，所以只适用于井深较浅的矿井，而且受摩擦阻力的影响较大，拉紧力难于测定，调绳困难，目前此种方式已被淘汰.弹簧拉紧式与上述螺旋拉紧式基本相同，只是在下部安装了螺旋弹簧，根据弹簧高度的变化检验拉紧力的大小，此种方式也只适用于较浅的井筒，且张力大小不容易判断，目前也不采用.重锤拉紧式是将罐道绳上部固定，在井下采用重锤拉紧，优点是结构简单，易于制造和安装，通过调整重锤块的数量即可达到所需的拉紧力稳，但也存在许多弊端，除需要大量的铸铁和要开凿较深的井底水窝外，尚需装备多层金属结构，增加了安装时间和劳动强度，维修.检查观察困难.而且随着杂物在水窝里的堆积，容易将重锤拉紧装置淤起，降低绳端张紧力，减少了绳罐道的刚性系数，使罐道绳位移，给安全提升带来严重的威胁.液压螺杆拉紧式是采用油缸内液压油推动活塞以及带螺纹的活塞杆推顶固绳装置来张紧罐道绳，液压油由于动油泵供给油缸，调整供油压力即可得到所需的张紧力.这种罐道绳拉紧装置张紧效果好，适用范围广，张紧力易于掌握，不需要很深的井底水窝且不需清理，加工这种装置用料省，安装也很方便，因此，多数矿井均采用此种张紧方式，但是，这种拉紧装置的油缸为单作用油缸，活塞行程仅为500mm，为便于调绳，通常是在天轮下方以下2m处紧罐道绳.因此，势必会加高井架高度，而且双楔块固绳器由于卡绳后难以通出，设节时间长，增加了劳动强度和劳动时间.2 LGS型罐道绳连续拉紧装置改进方向、应用前景及现实意义2.1 改进方向为解决上述问题，LGS型罐道绳连续拉紧装置是一种结构简单，布局合理、控制精确、操作方便的新型罐道绳连续拉紧装置，此装置采用上下双卡绳器交替卡住罐道绳，通过油缸驱动上卡绳器上行和下放，实现对罐道绳的拉紧.此装置可根据需要随时调整罐道绳的张力，无需人工操作卡绳机构，直接操作液压系统即可完成，无其他辅助设施，单人即可完成操作，可大大减轻劳动时间和工作的劳动强度，将工作效率提高数倍以上，使罐道绳的拉紧作业更安全，可靠、高效.2.2 应用前景及现实意义此装置的应用前景十分广泛，适用于任何立井罐道绳道井筒装备.新建矿井可直接安装使用，对于老矿井，无需改动井架结构，可方便的替代现有重锤拉紧或液压螺杆拉紧装置.应用此装置对保证矿井安全生产，减少劳动时间和工人的劳动强度有着十分重要的现实意义和社会效益.3 LGS型罐道绳连续拉紧装置设计计算3.1 自锁上下卡绳器可靠性系数计算在自锁上下卡绳器的设计过程中，采用一种滚动摩擦楔形自锁机构，在罐道绳与楔面摩擦力的作用下，推动楔子向下运动，使楔子圆弧面夹紧罐道绳.然后在罐道绳作用于楔子上力F2（F2即为罐道绳张力）作用下继续拉动楔子向下移动.罐道绳与楔子的摩擦系数为μ2，只有当摩擦力μ2N2>F2时，卡绳器才能形成自锁，楔子夹紧罐道绳后才会不产生相对滑动.如左上图所示，楔子的自锁条件有如下关系式：F1=μ1N1 （3-1）F2=μ2N2 （3-2）根据力平衡方程∑X=0得：N2-N1cosа+μ1N1sinа=0则：N2=N1（cosа-μ1sinа）（3-3）根据力平衡方程∑Y=0得：F2--F1cosа-1N1sinа=0则：F2=N1（μ1cosа+sinа）（3-4）把式（3-2）（3-3）代入（3-4）式，得下式：N1（sinа+μ1cosа）≦μ2N1（cosа-μ1sinа）sinа（1+μ1μ2）≦cosа（μ2-μ1）整理后得：tanа≦(μ2-μ1)/（1+μ1μ2）（3-5）а必须满足（3-5）式的条件才能自锁其中：а—楔子的斜角;μ1—楔子与滚子之间的摩擦系数;μ2—楔子与罐道绳之间的摩擦系数取：μ1=0.02 μ2=0.2根据（3-5）式则得：tanа≦(0.2-0.02)/(1=0.2*0.02)=0.18arctan0.18=10°12″所以，а=10°12″的楔子即可自锁.考虑到摩擦系数的变动，为了更加安全可靠取а=6°.卡绳可靠性系数是指罐道绳对于楔子的作用力F2同楔子与罐道强间摩擦阻力μ2N2之比.μ2N2若大于F2则楔子能自锁.由（3-4）式：N1=F2/(μ1cosа+sinа)把N1代入（3-3）式得：N2=F2（cosа-μ1sinа）/（sinа+μ1cosа）卡绳可靠性系数：K=μ2N2/F2=μ2（cosа-μ1sinа）/（sinа+μ1cosа）（3-6）计算可知：tan6°=0.10510sin6°=0.10453cos6°=0.99452把以上各个值代入式（3-6）得：K=1.60即自锁上下卡绳器可靠性系数为1.60.3.2 井下卡绳装置卡绳防滑计算罐道绳的张力T由绳与滑楔之间的摩擦力来承担.该摩擦力是由楔块作用在绳上的压力P产生的，开始安装时应在外壳中压紧楔块，使楔块在罐道绳上产生预压力，楔块由于与罐道绳间的摩擦力而移动，压紧罐道绳.设楔块的斜角为а，楔块与外壳间的摩擦角为ρ,摩擦系数为μ1，则P可分解为两个力：N力方向垂直于楔面，μ1N1力方向沿斜面.抵抗罐道绳张力T的纵向力为：T/2=Nsinа+μ1Ncosа （1）楔块压紧罐道绳的力P为：P=Ncosа-μ1Nsinа （2）联立（1）、（2）得：T/2P=(sinа+tgρcosа)/N(cosа-tgρsinа)T/2P=(sinаcosρ+cosаsinρ)/(cosаcosρ-sinаsinρ)T/2P=sin(а+ρ)/cos(а+ρ)T/2P=tg(а+ρ)R要使罐道绳与楔块间不会产生滑动，则罐道绳与楔块间的摩擦系数μ2必须符合下列条件：2μ2P≥T即2μ2P≥2Ptan(а+ρ)μ2≥tan(а+ρ)根据试验，罐道绳与楔块间的摩擦系数大于0.15，当楔块斜角tanа=1/40=0.025时，а≈1°25′56″则 tan（1°25′56″+ρ）≤0.15ρ≤7°6′即tanэ≤0.125当以石墨油脂为润滑剂时，楔块与外壳件的摩擦系数μ1≈0.12小于此值，因此罐道绳与楔块不会产生滑动.3.3 罐道绳拉紧力的计算《煤矿安全规程》第388条做出以下规定：“罐道绳应优先选用密封罐道绳.每个提升容器（或平衡锤）设有4根罐道绳时，每根罐道绳的最小刚度系数不得小于500N/m,各罐道绳张紧力之差不得小于平均张紧力的5%，内侧张紧力大，外侧张紧力小.1个提升容器（或平衡锤）只有2根罐道绳时，每根罐道绳的最小刚度系数不得小于1000N/m，各根罐道绳的张力要相等.”罐道绳拉紧力的大小将直接关系提升容器在运行中的摆动量.罐道绳拉紧力大摆动量就小，拉紧力小，摆动量就大，其拉紧力按下式计算：Q=K/4(L0-L)LnL0/(L0-L) KgfL0=δb/ηr*10-3m式中：Q——罐道绳底端拉紧力KgfK——罐道绳刚性系数：一般取500N/mL0——罐道绳极限悬垂长度mL——罐道绳底悬垂长度mδb——罐道钢丝绳的抗拉强度Kgf/cm2η——罐道钢丝绳的安全系数r——罐道绳的容重4 罐道绳连续拉紧装置的设计、制造、试验在研究国内外现状的基础上，对罐道绳拉紧力进行分析，依据其受力状态及布置形式，即可以对罐道绳拉紧装置的机械系统、液压系统分别进行设计.5 结论经现场试验表明，此装置工作性能稳定，使用方便，维护量小，归纳起来主要有以下几条：（1）该装置既具有重拉紧方式的优点，又具有液压螺杆拉紧方式的优点，拉紧力稳定，日常维护量小.（2）控制简单，可根据需要随时调整参数，控制精确，操作方便.（3）机械设计新颖，结构合理，布局简单，工作可靠，灵敏度高.（4）可直接工作，无需辅助件，拉升高度不受影响.参考文献：〔1〕国家安全生产监督总局.煤矿安全规程[M].煤炭工业出版社,2011.〔2〕洪晓华.矿井运输提升[M].中国矿业大学,2005.〔3〕王志勇,夏琴芬.煤矿专用设备设计计算[M].煤炭工业出版社,1983.〔4〕唐大方,冯晓宁,杨现卿.机械设计工程学[M].中国矿业大学出版社,2001.-全文完-。

套管头卡瓦力学分析

（．１西部钻探工程有限公司克拉玛依钻井工艺研究院，新疆克拉玛依８４０；３００
２吉林油田公司工程技术处，．吉林松原１８０）００３
摘要：卡瓦悬挂系统是热采套管头的核心，瓦能否安全可靠地悬挂套管是其关键。对卡瓦悬挂套卡管进行了力学分析，并采用有限元法进行模拟。分析结果表明，瓦牙齿沿轴向承受的载荷从上到卡
２１年第４０１０卷第５期第１０页
石油矿场机械
０ＩＦＩＬＥＬＤＥＱＵＩＭＥＰＮＴ
文章编号：０１３８（０１０一０００１０ — ４２２１）５Ｏ１ — ４
套管头卡瓦力学分析
陈若铭陈森强王新东苏，，，涛陈勇雷正义。，，
Ｋｅｒｓ：ａｉｇｈｅｄ；ｌｆｎｉｅｅｅｅ；ｔｅｓａａｙｉｏｐｉｉａｉｎｄｓｇｎｙｗｏｄｃｓｎａｓｉｉｔｌｍｎｔｓｒｓｎｌｓｓ；ｔｍｚｔｏｅｉｐ；
６结论
１通过枪身材质优选、）枪身及弹架结构设计、枪身连接结构设计和新型射孔弹开发，研制了９５型水平井射孔枪和新型深穿透射孔弹，过ＡＩ面通Ｐ地
（．ｒｍａｉｌｇＴｃｎｌｇｓａｃｎｔｔｔ，ｓｅｎＤｒｌｉｇＥｎｉｅｒｎｏ，ｄ１ＫａａｙＤｒｌｉｅｈｏｏｙＲｅｅｒｔｓｉｅＷｅｔｒｉｌｇｎｅｉｇＣ．Ｌｔ．，ｎ￣［ｕｎ

立式储罐基础滑移隔震研究

基础。研究表明，聚四氟乙烯板与不锈钢板之间的
１原理及计算模型
储罐重，在地面震动过程中，当地震加速度菇＜ｇ，。ｆ，物体将相对地面静止不动；当地震加速度ｔｉ＞ｆ时，储罐将对地面发生相对的滑动，作用在ｉ－ｉ。ｇ结构上的水平力Ｆ＝
管在常规气举管柱吸入口补水，采用遏油封隔器、地面配套水罐、气动泵、流量计、单流阀等工艺，解决了缺水沙漠地区气举井的补水生产难题。关键词：高饱和盐油田；毛细管；补水井；气举；套管；流程
ｄｉ０３６／ｉｓ．０６６９．０１２０５ｏ：．９９ｊｓｎ１０－８６２１．．１ｉ．
立式储罐基础滑移隔震研究
杨宇孙建刚邹德磊 ’ 崔立富。
１东北石油大学土木建筑工程学院２大连民族学院土木建筑工程学院
３大连海事大学道路与桥梁工程研究所
摘要：基础滑移隔震结构的地震响应表现出高度的非线性，计算中采用聚四氟乙烯作为滑移隔震部件，采用具有复位消能部件的隔震装置，通过计算双向地震作用下滑移隔震储罐地震响应表明，在双向地震作用下，采用基础滑移隔震储罐比传统抗震储罐在基底剪力、罐壁倾覆力矩方面有明显的减弱效果，可以降低罐壁象足现象，减少罐壁应力；但对于晃动波高没有起到控制效果，反而有一定的放大作用，需考虑晃动波高对浮顶的冲击影响。关键词：隔震；储罐；滑移；地震作用；摩擦力；模型

某装备吊装装置运动学及动力学分析研究

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引言
数字化虚拟样机技术是缩短车辆研发周期、降低开发成本、高产品设计和制造质量的重要途径。提随着虚拟产品开发、虚拟制造技术的逐渐成熟，算计机仿真技术得到大量的应用。系统动力学仿真是数字化虚拟样机的核心、键技术。对某装备而言，关吊装装置的动力学性能与运动学性能尤其重要。为了降低产品开发风险、减少制造成本，样车制造出之在前．利用数字化样机对吊装装置的性能进行计算机仿真就显得尤为必要。对吊装装置的研究常采用仿真分析法和试验方法来进行。仿真分析是在计算机上建立简化到一定程度的模型．入操纵人员对该装备吊装装置的各输
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２０第１期０７年１
农业装备与车辆工程
ＡＲＣＬＵＡＱＩＭＮＧＩＵＴＲＬＥＵＰＥＴ＆ＶＨＣＥＥＧＮＥＩＧＥＩＬＮＩＥＲＮ
Ｎｏ１２ｏ．１０７
（总第１６９期）
ＫｉｍａｉｎＤｙｍｉｎｅｔｃａｄｎａｃＡｎａｙｉｄｕｈｅＨｏｓｉｇｖｃｆａＥｑｕｐｍｅｌｓｓａｎＳｔｄｙｏｎｔｉｔｎＤｅｉｅｏｎｉｎｔ
ＺＨＡＮＧＺｅｇｌｎｈｎ —ｉｇ．ＨＵｕ — ｉａＪｎｗｅ

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Abstract： A dynamics model of a hoisting system as a hoisting container jammed in the mine shaft was established． The dynamics features of the hoisting container as jammed were studied． Important conclusions on impact force of steel rope and system shift quantity being a direct ratio when a hoisting container suddenly jammed， the impact force and the hoisting speed being a direct ratio， the impact force and vibration frequency being a direction ratio， the impact force and the hoisting container distance to hoist drum being an inverse ratio were obtained． With an analysis on the impact force value of the two side steel ropes along the hoist when the hoisting container jammed， a max load of the mine shaft headframe or mine shaft tower could be rationally set up，which could provide the calculation method and theoretical basis to the analysis on the cage jammed and rope broken accident． Keywords： hoisting container； cage jammed； impact force； vibration frequency； hoisting speed 立井提升系统在运行过程中，起动加速、制动减速、等速运行和各种工况的紧急制动均为正常运行工况，而在一些特殊事故状态如卡罐、过卷、过放、打滑或跑车等为非正常运行工况或事故运行工况，而非正常工况的受力往往是非常巨大的。在提升系统设计中人们关心的问题是在什么情况下井架或井塔受力最大，如果井架或井塔能克服最大载荷，这。《煤矿安全样既可以保证提升安全，又可以节省材料消耗规程》和《矿山井架设计规范》关于防撞梁承受载荷的规定相互矛盾，使设计者无所适从，因此，有必要对立井提升容器卡罐时钢丝绳承受的冲击力进行深入研究。度大于 3m / s 的提升系统内，必须设防撞梁和托罐装置，防撞梁不得兼作他用。防撞梁必须能够挡住过卷后上升的容器或平衡锤；托罐装置必须能够将撞击防撞梁后再下落的容器或配重托住，并保证其下落的距离不超过 0. 5m。 2 ）《矿山井架设计规范》 GB 50385 － 2006 中规定偶然载荷的标准值应按下列规定确定：对于单绳提升，一根为断绳载荷，另一根为两倍工作载荷；对于多绳提升，一侧为所有钢丝绳的断绳载荷，另一侧为所有钢丝绳的 0. 33 倍断绳载荷。防撞梁载荷标准值（ A3k ）为： A3k = 4. 0 S max 。缓冲装置载荷标准值（ A4k ）为： A4k = 2. 0 S max 。，《煤矿安全规程规程》规定为显然，关于防撞梁载荷，《矿山井架设计规范》规定为 4 倍的提升钢丝绳断绳载荷的最大静张力。上述规定哪一个更合理，有待进一步的理
第 4 6 卷第9 期 2014 年第 9 期 doi： 10. 11799 / ce201409008
煤
炭
工
程
COAL ENGINEEo. 9 ，2014
立井提升系统的卡罐动力学分析与研究
李玉瑾，张安林
（中国煤炭科工集团北京华宇工程有限公司，北京 100120 ）
要：论文建立了立井提升容器卡住时提升系统的动力学模型，研究了提升容器卡住时的动力学特性，得出了提升容器在突然卡住时钢丝绳的冲击力与系统变位质量成正比，与提升速度摘成正比，与振动频率成正比，与提升容器距提升机卷筒的距离成反比的重要结论。通过分析提升容器卡住时提升机两侧钢丝绳的冲击力数值，就可以合理确定井架或井塔的最大载荷，为分析卡罐、断绳事故提供了计算方法和理论依据。关键词：提升容器; 卡罐; 冲击力; 振动频率; 提升速度 002303 中图分类号： TD532 文献标识码： A 文章编号： 1671 － 0959 （ 2014 ） 09-
由拉格朗日方程可得提升系统的单自由度振动微分方 1 ¨ + Cx1 = Q m）x 3 t 1
（ m1 + m2 + m x +
（ 1）
式中，Q 为卡罐时提升系统的总惯性力， Q = （ m1 + m2 + m x + m t ） V V = m ，其中 V 为提升容器的运行速度， Δt Δt
3
立井提升容器突然卡住时动力学特性分析
根据卷积法和杜哈美积分可得式（ 1 ）的解为： x1 = 1 1 （ m1 + m2 + m x + m）ω 3 t
槡
m 1 + m2 + m x +
∫ Qsin［ω（ t － τ）］dτ （ 3）
0
l
化简得： x1 = 则系统的振幅为： A1 = 图1 提升系统卡罐时单自由度数学模型 x10 槡
μα
2 T π = ，S d1 = mVω 当 Δt = 2 P π 1 2π 当 Δt = T = ，S d1 = mVω P π 显然，当 Δt 增加时，钢丝绳承受的冲击力显著下降。当 Δt = T（基波振动周期）时，钢丝绳承受的冲击力仅为瞬时卡住时的 0. 32 倍。提升钢丝绳张力： S1 = （ m1 + m x + m2 + m t ） V ω + （ m3 + m t ） g 下放钢丝绳张力： S2 = （ m1 + m x ） V ω + （ m1 + m x ） g 公式为： S d1 = Q（ 1 － cosωt） S dmax = 2 Q （ 10 ）（ 11 ）显然，当 cos（ ω1 t） = － 1 时，钢丝绳动张力为最大：（ 9）变换式（ 4 ）可得提升钢丝绳承受冲击力的另外一个计算（ 8）
· ·
Qω sinωΔt，钢丝绳承受的最大冲击力为： C
S d1 = CA1 = mVω 当 Δt →0 ，则 lim 受的冲击力简化为：
槡（ ωΔt ）
EF
2 （ 1 － cosωΔt）
2
（ 6）
Δt→0
槡
2 （ 1 － cosωΔt） = 1 ，因此钢丝绳承（ ωΔt ） 2
S d1 = mVω = mV
槡
（ m1 + m2 + m x +
1 m）L 3 t 2
（ 7）
—下放侧绳端载荷，kg； m1 — — —提升机和电动机等变位质量，kg； m2 — — m3 — — —提升侧绳端载荷，kg； — —下放侧钢丝绳质量，kg； mx — mt — —提升侧钢丝绳质量，kg； — g— — —重力加速度，m / s2 ；
对于卡罐时所引起的非常载荷的计算，很少有人研究，
Δt 为提升容器卡住时的停止时间。求解式（ 1 ）可得卡罐时提升系统的振动频率为： ω = C 1 m 3 t （ 2）
在提升容器突然卡住时，提升机及下放侧容器因惯性仍能继续运动，在摩擦轮圆周上任意点共走了位移 x1 ，此时的提升系统卡罐时的动力学模型如图 1 所示。
提升系统的总势能 U 为： U = －（ m1 + m x ） g x 1 + 式中
2
由式（ 7 ）可以看出，钢丝绳承受的冲击力与提升系统变位质量与提升侧绳端载荷之差 m 成正比，与提升速度 V 成正比，与振动频率 ω 成正比，与提升容器距提升机卷筒的距离 L2 成反比。在实际提升系统中钢丝绳振动频率 ω 的数值一般为 2 ～ 20 ，因此，在不同位置卡罐时钢丝绳的冲击力差距很大。这说明在井口附近卡罐最容易断绳。当 Δt = mVω T 3. 09 π （ T 为系统的振动周期）， S d1 = = 8 4 ω1 π
置卡死； ②过卷时防撞装置失效，提升容器直接撞击防撞梁而卡死； ③罐笼运行中矿车溜出，与中间水平的摇台或井筒的横梁相碰时造成； ④ 当罐道变形较大，罐笼在罐道上运行时前后左右方向产生较大震动，造成防坠器误动作，使罐笼卡住； ⑤ 罐笼内载荷偏装，造成提升容器发生偏斜卡在四角罐道上； ⑥ 操车设备故障或信号工误发信号，造成矿车卡在罐笼与安全门之间； ⑦ 罐道变形，接头不正，提升容器受风流影响摆动过大而不能正确进入稳罐道等，都是造成卡罐的重要原因。程为：
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2014 年第 9 期
当 Δt = T 2. 83 π = ，S d1 = mVω 4 2P π
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炭
工
程
设计技术
丝绳振动频率为 2. 48L / s，振动周期为 2. 54s。若起动冲击速度为 9. 88m / s，则提升侧钢丝绳张力为 5870kN，下放侧钢丝绳张力为 3490kN，两侧钢丝绳张力比值为 1. 68 ，小于摩擦轮常数 e
1
提升系统过卷的有关规定
1 ）《煤矿安全规程》第三百九十六条规定：在提升速收稿日期： 2014 － 02 － 13
作者简介：李玉瑾（ 1963 －），男，甘肃庆阳人，教授级高级工程师，注册咨询工程师，注册电气工程师，从事煤矿机械和电气工程设计和研究工作，E － mail： liyvjin@ sina. com。 J］．煤炭工程，2014 ，46 （ 9 ）： 23 － 25．引用格式：李玉瑾，张安林．立井提升系统的卡罐动力学分析与研究［