本文針對重力式抱索器自身較重、體積大、在脫繩時容易卡死、不能進行斜坡轉彎、鉸孔容易開裂等缺點和不足,以及設計理論體系的不完整,研究抱索器的運動特點及結構特征,提出其核心部件的四桿機構工作原理。為設計抱索器抱緊力,采用杠桿比衡量抱索器四桿機構的增力效果,進而確定抱索器關鍵零件的有效尺寸。為保證抱索器抱繩的穩定性,又能在脫繩時靈活自如,采用包形系數衡量其作用效果,通過鉗口理論,設計抱索器的包形角。增設輪架和摩擦板,為抱索器脫繩后在軌道上的運行提供平衡支撐和動力。最后,通過仿真分析和實驗研究論證設計理論的可靠性,為抱索器的開發和設計提供理論依據和數據支持。 針對可摘掛式抱索器系統特性要求,采用Pro/E進行數字樣機裝配并檢查裝配精度,為抱索器的優化設計提供尺寸設計依據和裝配數據。利用Pro/Mechanical平臺對抱索器進行運動分析,檢測抱索器各個零件的運動狀態以及是否存在空間干涉和運動過度現象,為抱索器活動抱卡的張開角度提供三維數據,確保抱索器運動性能的實現。通過ANSYS仿真模態分析,提取抱索器的模態參數,改善抱索器結構布置和尺寸,提高易引起共振的低階固有頻率,減少因振動對抱索器零部件造成的損壞,確保抱索器安全穩定運行。再運用ANSYS應力應變仿真模塊,研究應力應變的分布規律,對活動抱卡應力集中的危險部位(鉸孔和內外抱體連接處),采用增厚或增大過度角等安全設計手段減小應力集中,保證抱索器的危險截面的可靠性。 實驗研究中引入間接測力概念,通過測定抱索器抱緊鋼塊的變形,獲得鋼塊所受壓力即為抱索器抱緊力,經過反復測試,求得抱索器平均杠桿比,驗證設計理論的可靠性。通過抱索器試驗模態,對抱索器低階自然頻率的測定,驗證抱索器結構設計的可靠性,以及仿真模態分析時邊界條件設定的合理性。借助應變實驗,測試抱索器內外抱體關鍵部位(抱頭和鉸孔)的應變量,對仿真中應力應變分布規律進行校驗,確定抱索器核心零部件的危險截面,并優化危險截面的承載能力。 本文對可摘掛式抱索器從理論、仿真到實驗進行系統性的分析研究,為抱索器的優化設計和優化性能提供理論及實驗數據,經過三方面的對比分析,用理論計算指導抱索器的設計,以仿真分析優化抱索器活動抱卡的結構和尺寸,最后以實驗檢驗優化后的效果及前期設計的準確性,為企業的研發和生產提供參考。
目 錄 ▪ 摘要3-5▪ ABSTRACT5-7▪ 目錄7-9▪ 第一章 緒論9-20▪ 1.1 論文研究背景9-10▪ 1.2 架空乘人索道研究及發展概況10-13▪ 1.3 架空乘人索道抱索器的國內外研究現狀及發展趨勢13-16▪ 1.3.1 抱索器研究更迭13-14▪ 1.3.2 可摘掛式抱索器研究發展現狀14-16▪ 1.4 有限元法在可摘掛式抱索器中的應用研究16-17▪ 1.5 課題的來源、意義及論文主要研究內容17-20▪ 1.5.1 課題來源及研究意義17-18▪ 1.5.2 論文的主要研究內容18-20▪ 第二章 可摘掛式抱索器工作機理及結構設計20-30▪ 2.1 可摘掛式抱索器工作機理研究20-21▪ 2.2 可摘掛式抱索器數學模型研究21-23▪ 2.3 可摘掛式抱索器關鍵部件計算23-28▪ 2.3.1 抱索器整體設計思路23-24▪ 2.3.2 內抱體力學性能設計24-25▪ 2.3.3 外抱體力學性能設計25-26▪ 2.3.4 外抱體抱頭部分包絡角及杠桿比設計26-28▪ 2.4 可摘掛式抱索器總體設計28-29▪ 2.5 本章小結29-30▪ 第三章 可摘掛式抱索器動力學分析及模態分析30-47▪ 3.1 可摘掛式抱索器仿真分析思路30-32▪ 3.1.1 抱索器運動仿真分析30▪ 3.1.2 抱索器有限元仿真前處理30-31▪ 3.1.3 抱索器接觸分析31▪ 3.1.4 抱索器模態分析31-32▪ 3.2 可摘掛式抱索器Pro/E建模及運動分析32-37▪ 3.2.1 幾何模型建立32-33▪ 3.2.2 虛擬裝配33-35▪ 3.2.3 Pro/E機構運動分析35-37▪ 3.3 可摘掛式抱索器有限元模態分析關鍵技術研究37-43▪ 3.3.1 有限元模型建立及結構簡化37-39▪ 3.3.2 模型網格劃分39▪ 3.3.3 有限元接觸分析39-41▪ 3.3.4 有限元模態分析及模態參數研究41-43▪ 3.4 抱索器幅頻特性仿真值與測試值對比分析43-46▪ 3.5 本章小結46-47▪ 第四章 可摘掛式抱索器有限元應力應變仿真分析47-53▪ 4.1 抱索器整體應力應變參數設定及仿真分析47-49▪ 4.2 抱索器活動抱卡應力應變仿真結果分析49-52▪ 4.2.1 內抱體應力應變分布變化規律49-51▪ 4.2.2 外抱體應力應變分布變化規律51-52▪ 4.3 本章小結52-53▪ 第五章 可摘掛式抱索器實驗數據處理及結果分析53-62▪ 5.1 抱索器活動抱卡抱緊力測試及杠桿比測試53-57▪ 5.2 抱索器活動抱卡應變測試及結果分析57-61▪ 5.2.1 測試方法和裝置57-58▪ 5.2.2 內抱體應變測試及結果分析58-59▪ 5.2.3 外抱體應變測試結果與分析59-61▪ 5.3 本章小結61-62▪ 第六章 全文總結與展望62-65▪ 6.1 全文總結62-63▪ 6.2 未來展望63-65▪ 參考文獻65-70▪ 致謝70-71▪ 攻讀碩士學位期間主要研究成果71
濟寧卓力工礦設備有限公司固定式抱索器，包括主體，主抱爪固定在主體上，吊椅連桿通過滑動軸承裝在主體上，滑動軸承通過止位平墊和軸用彈簧擋圈裝在主體上，在主體上裝有鎖緊螺栓，在鎖緊螺栓有鎖緊螺母，鎖緊螺栓前端有彈性頂桿，彈性頂桿前端有剛性頂桿，活動抱爪連接在剛性頂桿上，并套在主抱爪上。彈性頂桿為彈性材料制成。本實用新型實現了對不同直徑的鋼絲繩進行可靠的抱索，不破壞鋼繩本體，并能自動補償夾緊力；安裝維護方便；乘人吊椅保持豎起，乘員上、下方便；固定在鋼繩上的抱索器與輪襯弧面吻合，磨損小，振動小，運行成本低，延長了使用壽命，特別是本實用新型可以繞駛驅動輪和迂回輪，使索道系統運行平穩和安全。 1、一種固定式抱索器，包括主體[8]，主抱爪[11]固定在主體[8] 上，吊椅連桿[10]通過滑動軸承[5]裝在主體[8]上，滑動軸承[5]通過止位平墊[4]和軸用彈簧擋圈[3]裝在主體[8]上，其特征在于：在主體[8]上裝有鎖緊螺栓[1]，在鎖緊螺栓[1]有鎖緊螺母[2]，鎖緊螺栓 [1]前端有彈性頂桿[6]，彈性頂桿[6]前端有剛性頂桿[7]，活動抱爪 [9]連接在剛性頂桿[7]上，并套在主抱爪[11]上。
