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1、多驱动自动扶梯动特性初步分析上海交通大学洪致育谢明军、,一引官驱动装置的功率是固定的可用来驱动一定提,。,自动扶梯在人流集中的公共场所诸如机升高度的自动扶梯如果提升高度增大超过、、、,。场车站地铁商场等处使用甚为广泛了单台机组,的驱动能力可采用两台或更多台,。在国外自动扶梯已十分普及由于自动扶梯。,同样的机组驱动机组的两侧均有输出轴两,、同时节约能源;的提升高度不断增大节约空个输出轴链轮与两侧的传动链啮合传动链绕,因。间的要求越来越高而要求自动扶梯的结构过从动链轮构成两条闭合的驱动环路在每条。形
2、式有相应的改进,牵引链条的一侧有齿上下分支牵引链条的有,,传统的自动扶梯的驱动装置都装在上部齿侧分别与传动链相啮合实现动力传递(图。,。,占用的空间位置很大当提升高度增大时驱2)扶手带利用上下压轮传递动力避免了,。动功率随之加大驱动机组所占用的空间也相反复弯曲这种结构形式的自动扶梯能适应大。,,、应加大此外传统的自动扶梯扶手带有反向提升高度的要求具有结构紧凑能耗小及重,。弯曲不必要地消耗了一部分功率(见图1)。量轻等特点但是这种形式自动扶梯的驱动装,为了适应现代化建筑的要求自动扶梯在近年,置装在
3、结构中部使自动扶梯产生了较大的振。来出现了新的结构形式新结构形式的特点是,。动和噪音影响乘客的舒适感为此我们对这,将驱动装置安装在远离上端的位置位于梯路,以种扶梯进行了动特性分析和试验求加以改、,。的上下分支当中充分利用了空间位置新。进扶手驱动装置与张紧装置图1传统的自动扶梯利、手带飞改进后的界限尺一l,]}七统目J、]丰;梯梦弄}众返)之JIl
4、下
5、‘-一---一___一_一图2多驱动自动扶梯、二,自动扶禅动态分析的目的和内容刚度问题而振动以及舒适感主要取决于这两,。,,所谓动态分析就是解决动
6、态负载条件下个因素此外进行系统的动态分析还有助、、、的强度和刚度问题疲劳问题以及由振动冲于确定减速器齿轮驱动链的疲劳强度和寿命、。。击引起的噪音乘客的舒适性等问题其最终等等。:目的是使设计选用的参数接近最佳值动态分析可以通过理论分析和试验验证进,。起重运输机械的多数构件以往在设计时是行也可以完全通过试验和实测进行后者就,,按静强度计算的后来由于它们的工作负荷和是对所研究的产品进行动态测试由试验数据,用。,速度都不断提高传统的静态设计分析法已建立系统模型与载荷谱本文取前一种方法。,难以设计出性能完
7、善的机械特别是在设计阶即探求给定尺寸自动扶梯结构的动特性参数段要想解决运转时的振动和由振动引起的噪包括固有频率和振型,,建立结构的数学模型、。音舒适感等问题就更加无法办到了对它们介绍通过数学模型求结构任一点响应(包括乘。进行动态分析或动态设计则可以解决上述的疑客感受到的振动)的方法。,、难问题进行动态分析应对所研究的机械建三墓本理论简述,,立一个符合实际情况的数学模型根据负荷或在自动扶梯中除了链传动本身的不平稳,、,,激振力求出各种响应或载荷谱从动力学强性引起惯性力因而不断产生振动以外整机、、、
8、度(包括疲劳强度)刚度振动和噪音等方的振动强度主要决定于驱动装置的驱动特性。,面进行分析根据分析找出的薄弱环节改进设减速器齿轮的啮合精度以及安装质量等因。,,,从计重新建立数学模型而使所设计的机器素一般说来在一定的加工与安装工艺条件。,。动态性能符合使用要求按传统的方法设计自下振源本身的振动是个平稳过程自动扶梯..,,的运0509动扶梯既没有考虑驱动装置和金属结构的动行速度是恒定的(常取~米/秒),。。态特性也没考虑两者之间的相互影响结果起动与制动也不频繁当外载(即乘客人数)、,,自动扶梯金属结
9、构的动静强度往往是足够增加时一般并不会使振动量增大故可认为,。的但是忽略了驱动装置的驱动特性和结构的自动扶梯的振动是平稳的随机振动我们的初一16一1.结构离散化步工作是取由一台驱动装置驱动的自动扶梯作4,,用有限单元法从理论上建立结构图所示的结构为单人自动扶梯结构图为分析对象。,。。是个空间刚架结构用有限单元法计算可首的数学模型求解的基本步骤如图3所示,即把结构划分成若干个单先把结构离散化。,元取杆件相交的点为节点节点之间连结的。杆件就成为单元如图所示的结构共有149个,。节点28个单元(画圈的
10、是单元编号)这样整个结构就可视为由一根根互不交叉的杆件组成。2.建立单元运动方程式x、,Z。图4的总体坐标是y坐标系任‘,它’仁哈。:x裘淤气必匆;‘5图3图L人l/l吏工山一6兀带淤」体五图4单人自动扶梯未变形时结构图,u一nxl,取一根单元编号为@的杆件建立它的局部坐泛蛋一阶加速度列向量{时=、、。标系舀”乙(图5)取杆件的轴向为雪方.u,。孝一‘于冬向垂直于纸面的方向为二方向节点的编号dt,为i和i+1它们各有空间三个方向的线位4:图所示结构的自由度数。移和三个方向的角位移共六个自由度设
