提升机性能测试分析方法与仪器的研究.pdf

第 “卷 第期中国矿业大学学报 4 / 4 / 7 3 / *’ 5 * 式中3为油缸活塞有效作用面积’ 9 /5. 8 9 7为第7 号闸瓦的贴闸油压’ . 8 ;为制动器液压站的工 作残压’ . 6为制动器闸瓦副数0 由式 5 *可知闸瓦的制动力矩的测定就是对各 闸瓦贴闸油压8 9 7和液压站工作残压8;的测定0 因 此’测量的信号为各闸瓦的贴闸信号和油压信号0 贴闸信号采用电涡流位移传感器测定闸瓦位移变 化信号.油压信号采用油压传感器’用油压表三通 将油压传感器串在液压站总油压表处0 0 制动盘偏摆度和闸瓦间隙的测试 制动盘偏摆度的传统测量方法是在制动盘的 圆周上均匀选取5 A或B C个点’用千分表测量’这 种方法是静态测试法’测点较少D误差大0我们采用 动态连续测量法’用电涡流位移传感器进行非接触 式测量0在提升机低速运行状态下’连续测量并记 录制动盘的偏摆值’找出其中的最大值和最小值’ 两者的差即为制动盘偏摆度0 0 E 空动时间的测量 从控制系统的安全回路引入信号’在测量时根 据安全回路断电信号启动计时器’同时监视各闸瓦 贴闸状态’如某号闸瓦贴合’此时计时器的值即为 该号闸瓦的空动时间F 5 G0 运动学参数测试 矿井提升机应按照设计合理的速度图来运行’ 但由于生产的发展’提升系统中的设备不可避免地 有所更新或改造’在这种情况下要及时测试提升 速度图’通过对实测速度图的分析验算’了解和 研究提升机的实际提升能力’检验起动电阻和电 控系统的合理性0运动学参数的测量主要是测量实 际提升速度图中的参数’如加速度D减速度D等速段 最大速度D提升时间D爬行速度D爬行距离等0 0 速度测量 对于安装了光电编码器的提升机’其速度信号 可从测速编码器的输出取提升速度信号.未装编码 器的提升机从测速发电机取速度信号’由于测速发 电机的电压与提升容器实际速度有差别’需要对实 际速度进行标定0为准确测量提升速度’在可能的 情况下应从安装在低速轴上的速度传感器上获得 速度信号’以避免减速器抖动等因素的影响0 0 速度图参数的分析 通过对速度的测量’可以得到一系列与时间有 关的速度值’需要对这些数据进行分析’找出对应 速度图中的加速段D等速段D减速段D爬行段和停车 段’从而进一步确定各阶段的运行时间D运行速度D 加减*速度D运行距离重要参数0 根据提升要求的不同’提升机运行通常分为五 阶段和六阶段速度图0图为五阶段提升速度图’ 标准速度图由五段直线组成’曲线为实际速度图’ HI分别为加速D等速D减速D爬行和停车段0在采 用光线示波器进行速度图的记录分析时’上述各阶 段是根据经验手工划分的F G0 图提升速度图 J K L 0 M N O O PP K L ; / K QR S K 2 T K Q L9 U 9 V O 由计算机进行速度图参数分析的首要问题是 确定各阶段的分界点0因此’首先对采样的速度数 据进行比较分析’初步确定各阶段的分界点’然后 对分界点附近的点进行线性相关性计算加速段和 减速段* ’舍去靠近分界处的一些点’再利用余下的 数据序列运用最小二乘法拟合出各段的直线方程0 下面对此方法进行详细介绍 *各阶段分界点的初步确定以加速段与等 速段分界点的确定来说明* 1从采样的一个提升循 环的数据序列 W 7’ X7*中找出速度的最大值X/’ 将 最大提升速度X /与采样速度值X7从提升开始时刻 逐一向后比较’第次出现X 7X7 Y Z X2并且X/ X7[ Z XL时’则7点就是加速段和等速段分界点0 Z X2由最大提升加速度\/和采样周期W来确定’ Z X2[ W]\/1如采样周期为 0 2 ’最大提升加速 度为 0 5/_ 2 5’ 则取Z X 2[ 0 5/_ 2 ’ Z XL依据提升 系统取 0 I H 0 /_ 2 0根据主电机的电流为零的 时刻确定等速段与减段速的分界点0爬行阶段和减 5I 中国矿业大学学报第B 卷 万方数据 速段的分界点确定方法与前面加速段与等速段分 界点的确定方法相似 “ 加速段和减速段的线性相关性分析因实 际速度图不是理想的分段直线在靠近分界点附近 呈弯曲状故在进行数据拟合时应将靠近分界点的 数据舍掉否则分析得到的加减速度误差较大舍 去的依据是在已确定的分界点附近运用线性相关 计算舍去线性相关系数较小的点 - 视屏尺寸/ AA0 AA 液晶显示器的控制器为 3 B 9 / - 控制器本身带 有中文字库因此可以较方便地实现测量结果的中 文显示测量结果通过微型打印机输出也可通过 串行口送给计算机存储以便实现测量结果长期保 存和数据共享 看门狗电路采用9 3 / 设定的溢出时间为 1 - -AC 当外界干扰使程序跑飞时此电路会使单 片机及时复位不会造成死机“此外软件设计上也 采取了一些如数字滤波6软件陷阱等抗干扰措施 日历和时钟电路可提供测试实施的日期并可 记录在测试结果中便于数据的管理和对比 本仪器带有一个 键键盘用于在测试过程 中的操作控制和输入提升系统的一些原始参数 D 仪器的功能与特点 本仪器能完成矿井提升机运动系统6制动系统 和电控系统有关数据的采集与处理通过对采集的 数据进行分析可得出被测系统如下重要参数E加速 度6减速度6等速段最大速度6爬行速度6各阶段提 升时间和距离等运动学参数“制动系统的制动力 矩6闸瓦间隙6制动盘偏摆度6空动时间和二级制动 时间“电控系统继电器的动作值主电机的功率和 电流等将这些参数与设计参数对比就可了解被测 系统是否处于安全6合理的运行状况明确问题的 原因及部位 提升机性能参数测试仪采用功能强大的十六 位单片机为核心当场显示测量过程并打印出测量 结果使测试人员摆脱了繁重的手工数据处理工 作实现了提升机性能参数测试的智能化并提高 了测量数据的精度和结果的准确性缩短了测试时 间仪器体积小6便于携带 参考文献E / 王家栋肖兴明陈军等矿井提升机技术性能 测定与分析 2 徐州E中国矿业大学出版社 / 0 0 / - 4 / “ 4 任子晖马小平嵌入式计算机在提升机状态监控中 的应用 F 计算机应用研究 / 0 0 / G H E5 5 4 5 1 周煦王德民数值计算方法及程序设计 2 北 京E机械工业出版社 / 0 , 0 / 1 1 4 / 1 张韵华奚梅成陈松数值计算方法与算法 2 北京E科学出版社 - - - 1 - 4 5 杨华中汪蕙数值计算方法与.语言工程函数库 2 北京E科学出版社 - - - 1 4 I * C * J K L MN 2* M N O C J O9 * P Q L *R N K 2* J C S K Q TUN Q C V * K R N K AJ L * I B WX Q 4 M S Q /. UB WF S G/ . N * T *N R ’ R N K AJ Q N J OB * L K Q L J B T Q * * K Q T . Y2Z [ S \ M N S F Q J T C S / - - , . M Q J “ . N * T *N R 2* L M J K N Q LJ O2J * K Q J B T Q * * K Q T . Y2Z [ S \ M N S F Q J T C S / - - , . M Q JH ] _ ‘ a b c ‘ E’ N K O * K NA* * M * * * ON R C d * L Q J Q C K S A* R N KM N Q C d * K R N K AJ L *d J K J A* * KA* J C S K * A* J C d * L Q R Q L J eO * C Q T * OQ C K S A* R N K M Q C d S K d N C * fJ C O * P * N d * O Z M * A* J C J d d Q * OQ A* J C S K * A* J OO J J d K N L * C C Q Tf* K *O * C L K Q g * O Z M *A* M N O C M N f NQ O * Q R e* J L Md * K Q N OQ J Q R L e L *J OM N f NN g J Q C d * * O d J K J A* * K C f* K *C S O Q * O* Ad M J Q L J e Z M *K * C S N R JC J Ad *A* J C S K * A* fJ C J C Nd K * C * * O Z M *Q C K S 4 A* L J S O * K J h * M *M * J P eJ J e C Q C fN K hN R O J J M J fJ C O N *AJ S J eQ M *d J C J OT Q P *AN K *J L L S 4 K J *K * C S N M *C d N O S * N M * d N f* K R S AQ L K N L N Ad S * K J OQ C J J e C Q C J g Q Q e Z M * J d d Q L J Q N Q d K J L Q 4 L J Q C d * L Q N C M N fC M J M *Q C K S A* L J C J Q C R e M * * * ON R M N Q C d * K R N K AJ L *d J K J A* * K A* J C S K * A* ij kl m a n _ EM N Q C “h Q * AJ Q L C d J K J A* * K C “g K J h *d J K J A* * K C “A* J C S K * A* “AQ L K N d K N L * C C N K /5 中国矿业大学学报第 -卷 万方数据