用于礦井的多繩提升機由卷筒、鋼絲繩、驅動輪、摩擦輪和提升容器組成，卷筒由摩擦材料制成，以防止鋼絲繩打滑。傳遞給鋼絲繩的動力是通過鋼絲繩與摩擦輪之間的摩擦提供的。纏繞在卷筒上的鋼絲繩兩端分別與一個提升容器相連，并配有一定重量的尾繩，尾繩兩端分別與兩個容器的底部連接，形成提升繩-容器-尾繩-容器-提升繩的封閉環路。為了產品的穩定運行和安全，研究鋼絲繩的張力和主要部件產生的應力非常重要。本案例中，使用RecurDyn評估礦井提升機的鋼絲繩產生的張力與系統的應力。

▎仿真過程

① 創建包含傳遞動力的卷筒、驅動輪、摩擦輪、鋼絲繩和提升容器的動力學模型（MFBD模型）

② 設置各部分的密度為7800kg/m3（即鐵的密度），靜/動摩擦系數分別設置為0.1和0.05

③ 提升容器以剛體建模

④ 使用0噸、15噸和34噸載荷進行仿真

⑤ 結果與實驗對比分析

▎關鍵仿真技術

? 多體動力學軟件專用于多種部件組成的機構建模：卷筒、鋼絲繩、支架、驅動輪、摩擦輪等。

? MFBD技術能夠模擬剛體和柔性體組成的系統

? 接觸算法可考慮鋼絲繩與卷筒、摩擦輪之間接觸產生的摩擦

▎工具包

?  RecurDyn/Professional

?  RecurDyn//FFlex

▎工程問題

? 作業要求：重載、高運行速度、高提升高度

? 運行要求：提升容器的穩定性（振動特性）

? 安全性及經濟性要求：提升機的耐用性

? 繩的放線/收線速度會影響繩的應力和張力，進而影響繩的動態行為和穩定性

▎解決方案

? 基于MFBD求解器的提升容器可靠性評估

? 基于GUI對各種設計條件進行高效建模和仿真

? 通過對不同負載條件的仿真獲取更多結果

▎結論

? 復現實際運行中經常出現鋼絲繩的振動和不規則行為

? 仿真結果與實驗結果吻合

? 預測驅動電機所需的功率

? 從動態分析結果獲取卷筒耐久性評估所需的數據

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