矿井提升机基础动态监测与有限元分析

来源 :辽宁工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zyu03
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矿井扩能改造会增加提升机基础的负担,提升机的异常振动也会对基础造成不良影响,为此需对提升机基础的振动特性展开研究。引入弹性半空间计算模式,采用Lysmer比拟法计算基础的振幅,并通过解Lysmer理论方程组,得出正弦荷载下基础位移与时间的方程,对基础的位移时程曲线进行求解。对提升机基础进行动力测试,采集了基础振动的加速度时程曲线,并进行功率谱分析,得出了基础振动的各阶频率。建立基础的有限元模型,进行特征值分析,得出基础各阶振型的频率。进行动力时程分析,确定基础振动的危险加速度。最终得出了以下结果和结论:1)根据解Lysmer方程的计算结果,理论解分为两个部分:由z1(t)构成的随时间而衰减的阻尼振动和由z2(t)构成的周期性的受迫振动。2)提升机基础受到卷筒振动、减速器电机运转、钢绳牵引等动力荷载的共同作用,受力较为复杂,从而导致其频率也比较复杂。根据提升机基础振动功率谱分析结果,在提升机正常运行时,其振动频率皆为高频,对大块式基础影响不大。3)通过基础的特征值分析,基础各阶模态的特征值远远小于通过功率谱分析所得到的各阶频率,因此提升机正常运行时,其振动频率不会对基础造成不良影响。4)根据动力时程分析结果,基础振动的位移时程曲线与加速度时程曲线有很高的相关性,这是由于提升机基础的刚度很大,在其振动时自身的模态响应影响很小。5)在1.5倍的正常运行荷载下,基础的振动位移达到限值,此时的振动加速度为危险加速度。6)通过将有限元模拟结果与实测值与理论计算值相对比,可知所建立的有限元模型是合理的,此方法可以应用于提升机基础的监测预警系统。7)系统实际运行结果表明,所建立监测预警系统在对于提升机基础的安全监测与危险预警中是可靠的。
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