电梯制动器热机耦合数值模拟

制动器是保证电梯的安全运行重要安全部件,对某抱闸式电梯制动器进行了有限元分析,计算了制动时闸瓦与制动轮间的受力以及摩擦生热的热机耦合过程。计算获得的闸瓦最大等效Mises应力为9.55 MPa,最大温升为8.2℃,均发生于闸瓦最先接触制动轮的边缘位置。为闸瓦的受力变形及温升性能测试提供了一种新方法。     

基于图像识别的电梯制动轮与闸瓦间隙检测方法研究

作为电梯重要组成部分的制动器一旦发生故障,极易发生电梯冲顶或蹲底的严重事故.其中,制动轮和闸瓦之间的间隙是表征制动器是否正常工作的重要参数.本研究针对该间隙检测难题,利用工业摄像机拍摄电梯制动器工作过程中制动轮与闸瓦之间的间隙变化,基于高斯模糊处理和二值化处理方法对图像进行预处理,采用轮廓检测算法检测出制动轮和闸瓦的轮...     

电梯制动器制动轮力学特性分析及改进

在分析电梯块式制动器整体结构的基础上,利用SolidWorks软件和Abaqus软件建立了制动轮和闸瓦的有限元模型,对紧急制动情况下制动轮的受力情况进行了分析.结果发现,随着制动过程的不断推进,制动轮的表面应力逐渐增大,最大值313.4 MPa,最大应力值出现在制动轮的中间部位.分析了Q235钢制作的制动轮在实际工况下的使用寿命约为15 581次,如果利用Q345钢制作制动轮,则使用次数可以达到19 863次,寿命提高了27.18％,可以显著提升电梯的使用安全性.     

电梯制动器闸瓦片不同固定形式的摩擦受力仿真分析

针对电梯制动器闸瓦片的不同固定形式,利用ANSYS分析软件对闸瓦片进行了瞬态动力学分析,比较分析了闸瓦片在黏结固定和铆接固定时闸瓦片的受力情况,结果表明,制动过程中闸瓦片的受力呈现褶皱状态,最大应力均位于固定连接处而非摩擦面,在不考虑联结牢固度的前提下,黏结固定具有更好的受力状态,可有效减小磨损和冲击,有利于延长闸瓦片的使用寿命。本文的研究方法可为电梯核心部件的受力分析提供参考。     

新型重载汽车轮式制动器仿真分析

利用虚拟样机技术对一种重载汽车的轮式制动器展开了研究。首先计算出轮式制动器的促动力、摩擦片制动转矩等主要参数。采用ADAMS软件对轮式制动器的虚拟样机模型进行仿真分析,仿真得到的总制动转矩与理论计算结论基本一致。仿真分析发现各摩擦片产生的制动转矩大小不等。用有限元软件ANSYS分析了各摩擦片的表面应力,验证ADAMS软件关于摩擦片制动转矩的仿真结果。仿真分析,发现了轮式制动器摩擦因数对制动轮的振幅和振动频带的影响规律。采用的基于虚拟样机的研究方法为轮式制动器的优化提供了一种新思路。     

基于ADAMS和Simulink的自动扶梯附加制动器联合仿真

当前自动扶梯附加制动器试验只能在现场整梯上进行,为了提高制动试验的便利性,降低实验成本,设计了一种附加制动器试验台,利用虚拟样机技术,对实际工况下的制动试验进行模拟并验证其可靠性。通过三维软件CATIA建立附加制动器试验台三维实体模型;然后,利用多体动力学仿真软件ADAMS建立试验台的动力学模型,并进行制动器运动学和动力学仿真;基于此,在Simulink中搭建试验台控制系统,通过Adams Controls模块将动力学模型与控制系统模型组合建立联合仿真系统。根据自动扶梯制动工况条件,对其进行制动试验仿真,结果表明,该模型的计算结果与理论值较为一致,验证了试验台联合仿真模型的可靠性,其中不同工况条件下的仿真试验数据可用于改进试验台的结构设计。该研究成果可为附加制动器试验提供了高效可行的方法。     

电梯制动轮转角检测图像识别技术研究

制动器作为电梯重要的安全保护装置,其制动性能直接影响电梯的安全,一旦失效将造成重大的人身伤亡和财产损失。因此,非常有必要对电梯制动器的制动性能进行检测。文中基于图像识别技术,通过对电梯制动轮轮廓进行提取和拟合,反解出相机外参矩阵,可识别制动轮当前角度,并计算出制动轮在整个制动过程中转角,从而反映电梯的制动性能。该技术使用非接触测量,无需对制动器进行破坏性改装,可用于电梯制动器制动性能的长期稳定检测。     

基于SVM的电梯制动器静态制动力矩估算方法研究

针对电梯制动器静态制动力矩估算问题,对电梯制动器的动态制动性能与静态制动性能分别进行了研究,利用电梯制动器试验台测试制动器的制动性能,根据实验测试结果提出了一种基于支持向量机的电梯制动器静态制动力矩估算方法,将利用制动器动态制动性能实验得到的制动初始速度与制动过程的平均制动力矩作为估算算法训练数据的输入值,将相同制动器对应的静态制动力矩作为估算算法训练数据的输出值,经过支持向量机算法训练得到估算模型,采用网格搜索法进一步优化估算模型。最后,通过制动实验进一步采集制动性能数据作为验证数据。实验结果显示,电梯制动器的动态制动性能与制动初始速度有关。交叉验证的结果表明,基于SVM的电梯制动器静态制动力矩估算方法能够便捷准确地根据电梯制动器的动态数据估算出静态制动性能。     

基于红外成像仪的电梯制动器温升检测技术研究

电梯制动器制动轮与制动闸瓦之间产生摩擦时会产生热量,引起制动轮表面的温度上升。本文利用红外成像仪非接触测量、响应快等特点实现对电梯制动轮温升检测,并通过现场实验测量了电梯正常运行、紧急制动及带闸运行时的制动器及其制动轮的温度分布及温度变化,可有效监测制动器是否带闸运行。     

气动通风盘式制动器在矿用电机车上的应用

为提高矿用电机车井下运输的安全性,对现有的手轮闸瓦制动装置进行了分析,针对其制动性能的不足,提出了一种气动通风盘式制动装置方案。参考列车牵引制动相关公式与理论,对其制动性能进行了计算验证;同时,运用有限元软件Abaqus对其制动过程进行了仿真分析,得到了通风盘式制动器的温度场分布云图以及相应节点的温度变化曲线;并进行了试验测试。结果表明,该制动装置可有效提高矿用电机车的制动性能,缩短制动距离,且能够满足MT/T 1064—2008技术条件的要求。为今后矿用电机车制动装置的改进提供了依据,具有一定的应用价值。     

粉末冶金闸瓦主要制动参数的仿真计算研究

采用热-机耦合方法,利用Marc软件,在经过准确性验证的粉末冶金闸瓦踏面制动计算模型上,专门针对粉末冶金闸瓦的主要制动参数摩擦体脱落面积和不同初始制动速度下闸瓦摩擦系数变化偏差范围(±0.04或±0.03)对制动试验结果的影响进行了验证性的仿真计算研究.仿真计算结果表明,闸瓦摩擦体脱落10%,车轮踏面最高温度增加52℃,制动距离未发生明显变化;不同初始制动速度下闸瓦摩擦系数变化偏差范围对车轮踏面的最高温度和制动距离影响较小,偏差范围设置合理.     

基于位移传感器的机车制动工况及轮对椭圆化在线监测研究

文中基于位移传感器,实时检测制动器传动装置以及车轮轮箍踏面的位移量,设计了一套SS系列机车制动工况及轮对椭圆化在线监测系统。系统通过上位机处理采样数据,计算后比对预置的参数,实现对制动工况及轮对椭圆化情况的实时在线监测;对制动工况中的缓解、闸瓦磨损情况、制动情况、轮箍磨损等问题进行及时反馈和处理,确保行车安全。文中仿真了轮对椭圆化检测的变化曲线,验证了系统方案的可行性。     

轮边制动器制动的有限元分析

本文基于轮边制动器有限元分析的要求,在pro/E中建立制动器的几何模型,并将模型导入到ANSYS有限元分析软件中,进行网格划分并加约束,对制动关键部件进行接触面受力分析,研究应力分布和受力情况。     

基于SIMULINK的矿井提升机盘式制动器性能研究

基于JKB-2.5×2.3P型提升机盘式制动器的恒压减速回路制动系统与制动过程数学模型,建立SIMULINK仿真模型,获得盘式制动器制动加速度、速度、闸瓦位移随时间的变化关系.分析其仿真结果,得到"制动器制动迅速,响应时间较短,在制动过程中加速度值变化较小,其制动力可随负载变化而变化"的结论.该研究结论有助于掌握不同工况下盘式制动器的制动过程.     

闸瓦踏面制动热过程的仿真研究

建立了闸瓦与机车车轮的踏面制动摩擦接触数学模型,确定了模型的初始条件,位移、力学等边界条件,并计算了制动过程中车轮对外换热系数,最后利用Marc有限元软件,采用热-机耦合方法对闸瓦踏面制动热过程进行了仿真计算。仿真计算后得出的车体动能变化、制动距离、车轮踏面温升变化曲线等结果与理论分析相符,并基本接近于1：1制动试验结果,验证了所构建模型和所选用计算方法的正确性。     

新型磁流变制动器的结构设计

该文针对目前磁流变传动技术中普遍存在的单位体积可传递扭矩较小的问题,提出一种压差一—剪切式的新型磁流变制动器,该设计基于汪克尔发动机的基本构型,并在此基础上进行结构与磁路的设计,通过建立力矩模型计算该制动器的输出力矩,并利用ANSYS Workbench软件进行三维磁场仿真分析,验证了该设计的合理性,实现智能快速制动。     

矿用电机车制动器的设计与温度场仿真及试验测试

为了实现矿用电机车在大速度、高载荷下的快速制动,首先分析了矿用电机车现有制动方式的工作原理,以及其在制动过程中存在的不足;针对6 t矿用电机车制动系统进行了设计。采用钳盘式制动器,分析计算了制动器的制动盘、闸瓦和驱动机构等主要零部件结构尺寸,根据所设计的制动器结构和得到的计算尺寸,采用有限元仿真软件对电机车制动过程进行了温度场仿真分析,最终得到制动盘在不同黏着系数下制动的温度分布云图和温度分布变化规律以及制动过程中温度的最大值。仿真结果满足行业对电机车制动器规定的温度要求。最后,对所设计的电机车进行了试验分析,仿真和试验的综合结果揭示了制动器设计的合理性。     

基于刚柔耦合模型鼓式制动器动力仿真及热分析

为了使鼓式制动器的模拟仿真更接近于真实状态,联合运用三维CAD建模软件CATIA、有限元分析软件Hypermesh及多体动力学分析软件MSC.ADAMS,考虑将凸轮、制动底板、制动蹄及制动鼓视为刚性体,将摩擦片视为柔性体建立了鼓式制动器的刚柔耦合动力仿真模型,并基于动力仿真的结果为鼓式制动器的有限元热结构耦合分析提供实时的凸轮促动力,动力仿真得到的领、从蹄促动力关系与相关文献吻合,验证了模型的正确性,最后基于热结构耦合分析了制动鼓破坏失效的原因并提出了相应的改进措施。     

某车型盘式制动器制动噪声优化分析

结合复模态分析理论和有限元法,通过Abaqus软件,建立某车型盘式制动器的有限元模型,计算出该模型20 k Hz以内的复模态,根据复特征根实部为正值判断出制动器产生不稳定性,即在制动的时候有发生制动噪声的倾向。计算结果和测试结果比较吻合,验证了模型的准确性。提出了针对制动钳体和摩擦片结构的改进措施,对改进后的模型进行分析,结果表明:改进后的制动器没有出现不稳定模态。     

盘式制动器结构优化及其制动噪声分析

为进一步研究盘式制动器在制动过程中制动噪声问题,运用序列二次规划理论对盘式制动器进行优化,以制动盘通风孔作为优化对象,将优化得到的几何数据代入几何模型,从而得到一种新型抑制制动噪声的盘式制动器结构,并针对新型结构制动噪声特性相关变化规律进行理论分析和试验验证。研究结果表明:序列二次规划优化算法对于计算盘式制动器制动盘通风孔几何参数问题具有稳定性和准确性,能够为后续产品优化提供计算依据;在制动盘几何模型上加入通风孔后有效地将制动器特征频率进行分离,明显抑制制动噪声问题;通过盘式制动器试验对优化前、后的模型进行验证,试验结果与仿真结果具有一致性,验证了通风孔盘式制动器对于抑制制动噪声尖叫具有重要作用。