多绳摩擦提升机钢丝绳张力分析 机械工程及其自动化专业.docx

摘要 这篇文章是关于提高机丝绳的一系列研究，特别是张力系统这一方面。第一点，通过本文可以了解到其背景；第二点，也可以了解到其意义；最后，也可以知道迄今为止世界关于这一方面的目前状况。并且需要分析其特性。当然，也需要拿出具体的方案、检测装置部分、信号处理部分进行设计。并在基础上对电阻应变片式压力传感器进行了设计，该压力传感器安装在衬垫内，压紧力信号经过放大电路和滤波电路后传输给MCS-51系列单片机。然后介绍了检测系统部分放大电路、滤波电路、8051时钟电路、扩展芯片8155的电路方案说明。最后是人机交互界面的设计，主要包括工作人员操作控制设计、显示界面设计以及打印机存储装置设计。并基于Lab VIEW软件完成去噪程序设计，利用matlab软件进行数据处理，实验台实验结果表明本次设计检测效果良好。 关键词：钢丝绳；压力；张力；提升机 目录 摘要 1 1 绪论 1 1 1.2 国内外研究现状 1 2 钢丝绳张力检测方案系统设计 3 2.1钢丝绳张力特性分析 3 2.2 设计方案的制定 5 2.2.1 钢丝绳张力检测方案比较 5 2.2.2 钢丝绳张力检测方案的确立 6 2.3 检测装置部分的设计 7 2.4 信号处理部分的设计 8 3 传感器设计 9 3.1 传感器选型 9 3.2 弹性元件尺寸计算 10 3.2.1 弹性元件刚度校核 10 3.2.2 弹性元件强度校核 11 3.3 应变片的选择 12 3.3.1 工作原理 12 3.3.2 应变片型号选择 14 3.4 电阻应变片电桥电路设计 15 4 钢丝绳张力检测系统设计 18 4.1 总体设计 18 4.2 信号放大电路设计 19 4.3 滤波电路设计 21 4.4 A/D转换电路设计 22 4.4.1 A/D转换器原理 22 4.4.2 ADC0809与8051电路设计 24 4.5 8051芯片的介绍 24 4.5.1 8051简介 24 4.5.2 8051单片机振荡时钟电路设计 25 4.6 8155电路设计 26 4.6.1 8155引脚说明 26 4.6.2 8155工作方式 27 4.6.3 8155与8051电路设计 27 5 人机交互界面设计 28 5.1 操作控制设计 28 5.2 显示器设计 29 5.2.1 LED显示器结构与原理 30 5.2.2 LED显示器接口 30 5.3 打印机电路设计 31 6 钢丝绳张力检测实验 32 6.1 去噪程序设计 32 6.2 实验台测试 34 结论 35 参考文献 37 多绳摩擦提升机钢丝绳张力分析 1 绪论 1.1 研究背景及意义 我们知道，根据时代的发展，我们的生产生活就需要更多的能源。因此，开采矿井就需要更深的程度（从现在的状况来看，7个深度都已经在1200米以上，甚至可以达到1500米，通过了解发现，还有2000米的，这也是目前世界上最深的），对于矿场开采的速度也是越来越快（在其他国家可以25m/s，在我们国家是18m/s），每一次单独的提升量不断的在优化（别的国家大于50吨，中国可超45吨）。而且，多绳的更具有更多的优点，其中最显著的就是他的体积非常小，关于它的重量也很轻，提升的幅度也很大，也非常的安全、适合深井作业等，因此广泛出现煤矿开采应用中。 多绳摩擦式提升机在使用时间过长时，由于多跟钢丝绳所受拉力不同，承受拉力较大的钢丝绳会先产生疲劳损伤，滚筒上的衬垫也会收到疲劳损伤。若是不能够即及时了解其状态，会有可能产生难以预料的后果。 在采矿的过程中，大多数煤矿会定期对钢丝绳进行检查，对疲劳损伤过度的钢丝绳进行更换。这样不仅会产生浪费，而且会对煤矿生产产生影响，通过更换钢丝绳，需要时常停下检查，且无法从解决安全问题。如果对钢丝绳的张力情况进行实时测量，就可以对钢丝绳的受力进行检测，并且对受力并不正常的钢丝绳进行报警从而保证多摩擦时式升机在运行时的安全问题。 1.2 国内外研究现状 现在，有很多方法可以监控负载的方法以及设备。依据负载实时变化，负载测量方法分为静态测量和动态测量。 静态检测方法主要有柔索法、三轮法、弯曲应变法、标记法、振动波法和压轮力电转换法。从20世纪到现在，我们了解到计算机不断的在发展。除此之外，微电子也在不断的优化，变得越来越好。切负载也有特别明显的发展，通过计算机或微电子信息技术与负载检测结合，产生的同时也优化了检测的方式。动态的检测有很多不同的方式，放在首位的是电机电流法。还有就是串联的负载法、油压换算法等。其方式大概就是这些。举个例子，德国的SIEM AG对其安装了具有特殊功能的装置，显示平台上的显示单元了直接显示传感器所测得的负载情况，这些显示单元可以安装在小型的配电柜中，便于观测和控制，当我们需要实时负载数据是，把这个装置暂停来查看里面的资料，就可以因此来完成其半自动