【JX322】高速电梯液压主动导靴设计[RW+FY]
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：667785
类型：共享资源
大小：3.11MB
格式：RAR
上传时间：2016-06-18
上传人：棒***
认证信息
个人认证
康**（实名认证）
湖北
IP属地：湖北
50
积分
- 关 键 词：
-
jx322
高速
电梯
液压
主动
设计
rw
fy
- 资源描述：
-
【JX322】高速电梯液压主动导靴设计[RW+FY],jx322,高速,电梯,液压,主动,设计,rw,fy
- 内容简介：
-
小弯曲刚度电梯钢丝绳的振动 u 马里兰州巴尔的摩大学，机械工程系 钢丝绳用于许多工程场合，如吊桥 1，电梯 2，动力传输线 3，及船舶牵引停泊系统4时，由于弹性度高且内在阻尼低，钢丝绳会受迫振动。 作了水平方向及倾斜角度上有支撑物的吊索的动力学研究。 分析了有附加重量的钢丝绳的振动。 0 1研究了移动钢丝绳的平面内及三维振动。 2 3分析了移动的带有效载荷 钢丝绳的动态响应。尽管在大多数研究中钢丝绳的弯曲刚度都被忽略了，但在 14， 15的模型中，为了避免钢丝绳张力为零时出现异常，将它也考虑在内了。当钢丝绳受到外部的力矩3， 16或者需要测定局部弯曲应力时，弯曲刚度也要被计算进来。 数个研究人员 2， 18经开展了对电梯钢丝绳振动的研究。 计算出了固定的钢丝绳 8用近似集中质量模拟高层电梯中升降机与补充钢丝绳的垂直动力学。 人 19分析了长度可缓慢线性 改变细绳的自由及受迫水平振动。 人 20检测了有质量 i21分析了长度可变的移动介质的动力稳定性，显示出振动能量随着伸长 增加。 由于相对于张力来说弯曲刚度很小，在 21的模型里将运动中的电梯钢丝绳模拟为移动细绳。通过在包含弯曲刚度的固定及运动的电梯钢丝绳模型中代入不同的边界条件，可以研究出弯曲刚度及边界条件对其动态特性的影响。集中模型及电梯曳引系统模型中最理想的刚度和阻尼系数可就此确定。 本公式 我们考虑了六种固定的电梯钢丝绳模型来估算弯曲刚度及边界条件对其动态特性的影响。因为竖直的钢丝绳不会伸长，就可以模拟为一拉紧的细绳和张紧的梁。 细绳模型。 细绳模型合刚度尼系数所有的情况中，轿厢的质量记为为 质量有限，在 如 (a)和 (b)，及 (a)和 (b)中用张紧的梁模拟钢丝绳时，钢丝绳在 平面的自由水平振动为： ( , ) ( ) ( , ) ( , ) 0 ,t t x x x x x xy x t P x y x t E I y x t 0, （ 1） 这里下标表示偏微分， ( , )y 钢丝绳质点 t 时刻 x 位置时的水平位移， l 为钢丝绳的长度， 是钢丝绳单位长度的质量， 弯曲刚度， ()x 位置的钢丝绳张力： ( ) ( ) ,eP x m l x g （ 2） g 为重力加速度。 (a)中两端固定的钢丝绳的边界条件为： ( 0 , ) ( 0 , ) 0 ,xy t y t( , ) ( , ) 0 l t y l t（ 3） (a) (b) (c) 沿假定为刚性的导轨固定电梯曳引系统示意图 (a)梁两端固定模型 (b)梁两端铰接模型 (c)细绳模型 吊导轨合刚度刚度(a)梁 0x 处固定模型 (b)梁 0x 处铰接模型 (c)细绳模型 钢丝绳两端铰接，即 (b)，边界条件为： ( 0 , ) ( 0 , ) 0 ,t y t( , ) ( , ) 0 l t y l t（ 4） 对于 (a)与 (b)中的钢丝绳模型， 0x 处的边界条件与（ 3）（ 4）中一样，分别的 处的边界条件为： ( , ) 0,l t ( , ) ( ) ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) .x x x x e t t e t y l t P l y l t m y l t c y l t k y l t （ 5） 注意（ 5）中 处的弯曲力矩没有出现，这是由于轿厢的转动惯量被忽略了。将 0代入（ 1）中可得到 (c)与 2.(c)的方程，对应的 0x 处的边界条件为 (0, ) 0。 (c)在 处的边界条件为 ( , ) 0y l t ，将 0代入（ 5）的第二个等式中可得到 (c)在 处的边界条件。由于 (a)与 2(a)中固定端的斜度为零，就不能由设 0得到(c)与 2(c)的模型公式。 轿厢的质量除提供了标称张力产生了 (5)第二个等式中的惯性力。 2 模型中的偏微分方程可通过 和采样法分别离散化。由（ 1）解得采样形式为： 1( , ) ( ) ( ) ,n x t q t x （ 6） 这里 ()j x是测试函数， ()n 是包含的采样数。 型的测试函数满足所有的边界条件，除（ 5）中的力边界条件外 型的测试函数也满足其他的边界条件。将（ 6）代入（ 1）及（ 5）第二等式中，用 ()i x( 1, 2, ., )，从 0x 积分到 ，配上和边界条件就得到对应 (a)和 (b)模型的离散方程： ( ) ( ) ( ) 0 ,M q t C q t K q t （ 7） 其中 12 , , . q q q是广义坐标矢量， M ， K ， C 分别为质量，刚度与阻尼的对称矩阵： 0 ( ) ( ) ( ) ( ) ,li j i j e i jM x x d x m l l （ 8） 00( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ,j i j i j e i x x x d x E I x x d x k l l （ 9） ( ) ( ) ,i j e i jC c l l（ 10） 这里上标表示对 x 的微分。将 0代入（ 9）中联立（ 7） （ 10）得到 (c)的离散方程。将 0 0代入（ 8）（ 9）（ 10）中联立（ 7） （ 10）得到 (a)和 (b)的离散方程；将 0 0 I c 代入（ 8）（ 9）（ 10）中联立（ 7） （ 10）得到 (c)的离散方程。因为得出的 (a)和 (b)的离散方程有着同样的形式，所以使用的测试函数满足不同的边界条件。这对 (a)和 (b)也适用。 处 在均匀张力eT m g下两端固定梁的特征函数可作为 (a)的测试函数。处在均匀张力eT m g下两端铰接梁的特征函数可作为 (b)的测试函数。 两端固定细绳模型的特征函数和两端铰接梁的特征函数一样，用作 (c)的测试函数。由于测试函数相同，在(b)的离散方程中令 0可得到 (c)的离散方程。处在均匀张力eT m g下悬臂梁的特征函数可作为 (a)的测试函数。处在均匀张力eT m g下单端铰接梁的特征函数可作为 (b)的测试函数。处在均匀张力eT m g下单端固定细绳的特征函数可作为(c)的测试函数。注意单端固定梁是刚性的而单端固定的细绳则不是的。由于用到了不同的测试函数， (c)的离散方程不能做为一个特例从 (b)中获得。所有的测试函数都被规格化，在附录 A 中列出。按正交关 系 质量矩阵为对角阵。假设 2 的初始位移与速度分别为 ( ,0) ( ,0)义坐标的初始条件为： 0( 0 ) ( ) ( , 0 ) ,x y x d x 0( 0 ) ( ) ( , 0 ) j tq x y x d x （ 11） (a)和 (b)模型的能量为： 2 2 201( ) ( )2 lv t x x xE t y P y E I y d x （ 12） 对应的 (a)和 (b)为 2 2 2 2 2112201( ) ( ) ( , ) ( , ) .2 lv t x x x e t eE t y P y E I y d x m y l t k y l t （ 13） 将 0代入（ 12）（ 13）中分别可得 (c)和 2(c)模型的能量。将（ 6）代入（ 12）（ 13）中可得 2 模型的能量离散表达式： 1( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ,2 t q t M q t q t K q t（ 14） 这里 M 与 K 是相应的质量与刚度矩阵。对（ 12）（ 13）微分代入控制方程及边界条件可得对于 ) 0 ( ) ( , )v e tE t c y l t。 的 () ( ) ( )t q t C q t 。 与讨论 这里用到的参数与 21,22里提到的相 似： kg/m， 56g l 171m，093N/m。（ 7）中无阻尼自然频率i及系统的相空间i i iK x M x( 1, 2, 3. )得到。用前述的测试函数可以计算出 2 模型的前三个自然频率，如 所示。 (a) 2(a)与 (b)模型的测试函数，对应于eT m g与 0T ，分别称为张紧与未张紧梁的特征函数。由于自然频率下交，张紧梁的特征函数的使用就加快 (a)模型自然频率的相交。 1n 时未张紧梁的特征函数可以改善对 (a)与 (b)模型的估计。由于固定端不可以旋转， (a)与 2.(a)模型的自然频率分别略高于 (b)与 2.(b)的。小弯曲刚度使得对于所有的 n 在精度范围内 (b)模型的自然频率与 (c)相同。对 (a)用到张紧梁的特征函数，可以看到其自然频率与(b)和 (c)模型的自然频率以相似的速率汇聚。对 (a)和 (b)用到张紧梁的特征函数，可以看到其自然频率与 (c)模型的自然频率以相似的速率汇聚。当型的自然频率。 按附录 B 中给出的初始位移和 0 初速度考虑 2 的无阻尼响应（即 0）。(a)和 2(a)模型的初始位移是两端固定梁处于均匀张力 处受集中力位移 d 时的系统静偏差。 2 的前三个自然频率 (s)由在 (6)中代入不同的参数得到，这里 T 是梁的张力，其特征函数作为(a) 2(a)与 (b)的测试函数： 相空间数 n 1 2 3 10 20 30 50 100 150 1(a) 0T 1 eT 1 1(b) 1 1(c) 1 2(a) 0T 1 eT 1 2(b) 0T 1 eT 1 2(c) 1 (b)和 2(b)模 型的初始位移为两端铰接梁处于均匀张力下，于 处受集中力位移 (c)和 2(c)模型的初始位移为两端固定的细绳，于 处受集中力位移 d 时的系统静偏差。 100a m 与 m 的初始位移如 示； 2 模型中 156x m 处的位移与速度分别如 示， 0 3 8 s，其中中钢丝绳运动的终止时刻。注意小弯曲刚度导致梁固定端附近偏差边界层及集中力来确保满足边界与内在条件。由于小弯曲刚度， 2 模型的响应在 5的范围内是不可分辨的。尽管 的最大位移大于 的， a)与 a)中水平线表示的能量实质上是一样的。不同模型的响应的交点与前面讨论到的自然频率的交点类似。 (a)与 2(a)的初始位移（折线）； (b)与 2(b)（点）； (c)与 2(c)（实线）。展开图中边界附近以折线， 100x m 附近以点与折线表示为边界层。 示相应的初始位移下， 型在 156x 处质点的位移 (a)与速度 (b)：折线， (a)；点划线， (b)；实线， (c)； a)模型的能量。所有情况中 (a)与 30n 时的响应均应用张紧梁的特征函数。 a)所示为在以上初始条件下 个模型的低端（即 处）的横断力。 的横断 力已由 a)中剪切力 ( , )l t， c)中张力 ( ) ( , )xP l y l b)中 ( , ) ( ) ( , )x x x y l t P l y l t共同决定，对各个模型来说实质上是同一个值。 a)模型低端的弯曲力矩如 b)所示； b)模型中两端点的弯曲力矩显然趋于零。只有张紧梁的特征函数能够用来估算 a)模型固定端的弯曲力矩及剪切力；未张紧梁的特征函数会涉 及高阶收敛微分项紧梁与未张紧梁的特征函数均可用来决定 a)模型中内在点及 b)模型的任意点的横断力，因为这由张力的横向分力决定，包含有一阶微分分析累计疲劳损坏时，横断力及弯曲力矩分别与横断及弯曲应力成正比。 示相应的初始位移下， 型在 156x 处质点的位移 (a)与速度 (b)：折线， (a)；点划线， (b)；实线， (c)； 2(a)模型的能量。所有情况中 (a)与 (b)与 30n 时的响应均应用未张紧梁的特征函数。 a)在 示相应的初始位移下， 个模型低端的横断力：折线， (a)；点划线， (b)；实线， (c)。 (b) 个模型上 端的弯曲力矩。所有情况中 (a)与 30n 时的响应均应用未张紧梁的特征函数。 a)在 示相应的初始位移下， 个模型上端的横断力：折线， (a)；点划线， (b)；实线， (c)。 (b) 个模型上端的弯曲力矩。所有情况中 100n 。 a)所示为 即 0x ）的横断力。与 (a)相似， 0x 处的横断力尽管有不同的表达式，但对于三种模型来说实质上是同一个值。b)所示为 (a)各个模型上端的弯曲力矩。注意在这里用到了处于均匀张力，0x 处钢丝绳张力 eT m g g l下的一端固定梁的特征函数来计算 (a)模型上端的剪切力和弯曲力矩。张紧与未张紧 梁的特征函数均可用来计算 (a)模型中内部点及(b)模型中任意点的横断力。只有为张紧梁的特征函数能用来决定 (a)与 (b)模型低端的横断力，因为比起张紧梁的特征函数 ( , ) ( , )x x x y l t T y l t来说，它们满足一个更实际的边界条件 ( , ) 0y l t 。由于测试函数满足 ( ) 0j l ， (c)模型低端的横断力不能由此决定。 本公式 9 为 对应 2 中固定钢丝绳模型的六种移动钢丝绳模型。在运动中钢丝绳长度 ()变，轴向速度 ( ) ( )v t l t 。当钢丝绳模拟为移动的张紧梁如 (a)与(b)时，其在固定坐标系 上的横向自由振动由 21下式决定： 22( , ) ( , ) ( , ) ( , ) 0 ,x x x x x xD y x t P x y y x l E I y x 0 ( )x l t (15) 沿假定为刚性的导轨移动电梯曳引系统示意图 吊导轨合刚度刚度这里： 2 2 2 222 2 22 ( ) ( ) ( ) ,D v t v t v tD t t x t x x (16) ( , )y 钢丝绳 x 处 t 时刻的瞬时横向位移， ( , )张力： ( , ) ( ( ) ) ( ) ,eP x t m l t x g v t (17) 其他的变量在 定义。 (c)与 9(c)模型的控制方程由 (15)代入 0得出。各个模型的边界条件可由 相应的固定模型 (5)，将 , ( ) , ( , ) , ( , )t t l y l t y l ) , ( ( ) ) , ( , ) , ( ( ) , )l t P l t D y l t D t D y l t t D (16)中定义了 () t y v t y 与22D 同样 (c)与 9(c)模型不能作为 (a)与 9(a)模型的特例所得到。轿厢的质量提供张力 ()em g v与 9 模型的力边界条件中的内力。 与采样法经修改后用来离散化 9 模型的控制偏微分方程。 (15)的解为以下形式： 1( , ) ( ) ( , ) ,n x t q t x t (18) 这里 ( , )j 时间的测试函数，其他的变量在 已定义。紧接着 1 在 模型上用到固定梁与长度 ()细绳的瞬时特征函数。它们作为相应的固定钢丝绳模型满足同样的边界条件并且已规格化为 () 20 ( , ) 1lt j x t d x 。注意 (b)模型的测试函数含有一个刚性模量。因为该测试函数 21,22可以表示为： 1( , ) ( ) ,() (19) 这里 ()x l t ， ( , )j 附录 A 中给出，为单位长度的相应固定梁或细绳的规格化特征函数。规格化的长度 ()张紧梁瞬时特征函数不能像 (19)那样分解，不能用来作为(a)， 9(a)与 (b)的特征函数。将 (18)与 (19)代入 (15)中及 ()x l t 处的力边界条件，用 ( ) ( )i 乘控制方程，从 0x 积分到 ()用边界条件与 ()i的正交 性，可得到(a)与 (b)模型的离散化方程： ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0 ,M t q t C t G t q t K t H t q t (20) 这里对称的质量，刚度，阻尼矩阵为： 1 ( ) ( 1 ) ( 1 ) ,i j i j e i jM m l t (21) 12 2 2 2 214 01101124002 3 23 1142( ) ( ) ( ) ( ) (1 ) ( ) ( )( ) ( ) (1 ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ( ) ( ) ( ) ( ) )i j i j i i j i l t l t l t l t dl t g l t dm l t g l t d E I l t dm l t l t l t l t 212( ) ( ) ( ) (1 ) (1 )e e i jc l t l t k l t (22) 12( ) ( 1 ) ( 1 ) ( ) ( ) ( 1 ) ( 1 ) ,i j e i j e i jC c l t m l t l t (23) 这里 对称回转循环矩阵： 110( ) ( ) 2 ( 1 ) ( ) ( ) ,i j i j i jG l t l t d (24) 12 2 1 12 0 ( ) ( ) ( ) ( ) ( 1 ) ( ) ( ) ,i j i j i jH l t l t l t l t d (25) (c)模型的离散方程由 (20)-(25)给出，其中 (22)里 0。 (a)与 (b)模型的离散方程由 (20)-(25)给出，其中 (21)里 0 (22)里 (1) (1) 0 ， (23)里 0。 (c)模型的离散方程由 (a)与 (b)加以 K 中 0。 (c)模型的离散方程能由 (b)代入 0； (c)模型的离散方程不能作为 (b)模型的特例所得到。假如 型的初始位移及速度分别由 ( ,0) ( ,0)里 0 (0) ，广义坐标的初始条件为： 10( 0 ) ( 0 ) ( ( 0 ) , 0 ) ( ) ,l y l d (26) 1100 1()( 0 ) ( 0 )( 0 ) ( ( 0 ) , 0 ) ( ) ( 0 ) ( ) ( ) ( 0 ) ,( 0 ) 2 ( 0 )j i i j y l d q d (27) (a)与 (b)模型的振动能量为： () 2 2 212 0( ) ( ) t x x x xE t y v y P y E I y d x (28) (a)与 (b)模型的振动能量为： () 2 2 2120221122( ) ( ) ( ( ) , ) ( ( ) , ) ( ( ) , ) t x x x xe t x eE t y v y P y E I y d xm y l t t v y l t t k y l t t (29) (c)与 9(c)模型的振动能量由 (28)与 (29)分别给出，其中 0。将 (18)(19)代入 (28)得到 (a)与 (b)模型的振动能量： 12( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ,T T t q t M t q t q t R t q t q t S t q t (30) 这里 M 由 (21)给出： (c)模型 ()30)-(32)给出， (32)中 0。 (a)与 (b)模型()30)-(32)给出，其中 M 与 (31) 0。 (c)模型 ()(b)模型 () 中代入 0给出。 9 模型振动能量的变化率按照 21,23控制量与系统观点计算得出。从控制量的观点来看 ()应用莱布尼茨法则可由对 ()(a)： ()2212 02()( ) ( 0 , ) ( ) ( ( ) ) 2 ( ( ) , ) ( ) ( ( ) , ) x x e xe t t E I y t v t m l t x y d xc y l t t v t y l t t (33) (b)： 22() 2212 0()( ) ( 0 , ) ( ) ( 0 , ) ( ) ( 0 , ) ( 0 , )2( ) ( ( ) ) ( ( ) , ) ( ) ( ( ) , ) v x x x x x x e t t P t v t y t E I v t y t y tv t m l t x y d x c y l t t v t y l t t (34) 同样的 (c)由 (34)代入 0， 个模型的 ()型代入0 而得。 () 12( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ,T T t q t F t q t q t U t q t q t W t q t (35) 这里 1 ( ) (1 ) (1 ) ,i j e i jF c l t 2 ( ) ( ) ( 1 ) ( 1 )i j e i jU c l t l t (36) 对于 个模型 0ij 。 对于 (c)37)代以 0给出，对于 (a) 37)最后两个条件代以512 ( ) ( ) ( 0 ) ( 0 ) l t l t ， 个模型的 应的模型代以 0 。 果与讨论 这里用到的参数和 用到的一样。 3所示为向上运动的资料，其中 (0)l 的 l 一样，并且相应的模型的初始条件也相同， 9 模型的无阻尼响应 (即0 )按 30n 计算在 12 中分别显示。 型的振动能量比 型的小并且当即 200, 000N/m)接近相等。 (a)与 9(a)模型的除固定端外的任意点与 (c)模型的低端的横断力能被计算出。 (c)模型 ()出的一样 (未显示出来 )。 (a)与 9(a)模型的 ()为 2 (0, )于 (34)中第二个条件比第一个大得多， (b)与 9(b)模型()然当 0 时 (c)模型的 ()当 0不能用，因为 ( ( ), )xy l t ( ), ) 0jx l t t 的测试函数决定。 (a) ()(b) ()(c) ()d) () 型的无阻尼响应： (a)振动能量， (b) ( ) 15x l tm 处质点的位移， (c) ( ) 15x l tm 处质点的速度， ( ( ), )D y l t t D t 。 (a)中的水平线显示 定钢丝绳模型的能量：折线， (a)与 1(a)；点划线， (b) 与 1(b)；实线， (c)与 1(c)。 型的无阻尼响应与处在最理想悬吊刚度与阻尼系数下 (a)模型的响应：(a)-(c)如 (a)中的水平线显示 定钢丝绳模型的能量：折线， (a)与 2(a)；点划线， (b)与 2(b)；粗实线， (c)与 2(c)。 (a)处于 *k 与 *a)-(c)中的细实线所示。 在以上 的初始条件及运动资料下， (a)模型的平均振动能量，定义为0(1 ) ( )f vE t E t d t ，这里 38 s， * *其他参数未改变如 示。有着最理想的悬吊刚度及阻尼系数 * 2800N/m， * 280N/s，到 于 *(a)模型的响应如 的实线所示。最理想的悬吊刚度与阻尼系数通常与初始条件无关。很有趣的是 型当 0的振
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号