郭 瑜,黄家海,赵 斌,王文庆,刘 畅

(太原理工大学 机械与运载工程学院,山西 太原 030024)

0 引 言

作为矿井关键运输设备,摩擦提升机随矿井深度不断增加逐渐向高速、重载方向发展。摩擦式提升机分为塔式和落地式两种。塔式摩擦提升机有如下优点:(1)钢丝绳的包围角大,有利于防滑;(2)钢丝绳在井塔内,不受雨雪影响,对防滑性能影响小;(3)钢丝绳弯曲点少,使用寿命更长[1]。

近年来,国内外学者对摩擦提升系统的振动特性展开了大量研究。KACZMARCZYK S等[2]建立了矿井提升系统的分布参数数学模型,通过Rayleigh-Ritz法离散偏微分方程,以分析钢丝绳的横向-纵向耦合动力响应,并研究了提升系统运行过程中的瞬态共振现象。MA C等[3]基于功率平衡法将钢丝绳简化为杆件,建立了其动力学模型,通过里兹级数法离散振动偏微分方程;研究结果表明,钢丝绳长度和箕斗质量对冲击时间和每一阶的振动频率均有影响。YAO J N等[4-5]基于Hamilton原理建立了落地式摩擦提升机的多源耦合动力学模型,分析了不同提升参数对系统横向振动的影响。WANG N G等[6]建立了柔性提升系统的横向-纵向耦合动力学模型,通过数值计算和ADAMS仿真分析系统的动态响应;研究结果表明,当外界干扰频率接近系统固有频率时,系统会发生明显的共振。SANDILO S H等[7]将提升系统简化为一端附有集中质量的运动弦线模型,通过多重尺度法构造近似解析解,分析了绳长线性变长或谐波变长时系统的非线性动力学响应。文献[8-10]利用商业动力学仿真软件RecurDyn,建立了落地式摩擦提升机的仿真模型,并对运行过程中的振动特性进行了分析研究。……