起重机起升机构永磁涡流制动特性仿真分析

基于电磁学理论分析了永磁涡流制动基本原理,建立了制动力矩关于永磁体充磁厚度和底面直径、磁极对数、感应盘厚度、空气间隙厚度等参数的数学模型。对比分析了解析计算与Ansoft Maxwell仿真结果,验证了数学模型的准确性和实用性。探究了磁极对数、永磁体厚度和底面直径、空气间隙大小及其变化规律、感应盘厚度对制动力矩的影响机理,得到了制动力矩与以上各参数之间的特征关系,并根据门式起重机结构特点建立了吊重的动力学模型。结合20UMQ门式起重机起升机构性能,设计了永磁涡流制动参数,并基于Matlab/Simulink对制动特性进行了仿真分析,为起重机起升机构永磁涡流制动的设计提供依据。     

起重机起升机构永磁涡流防坠落装置研究

基于电磁学理论分析了永磁涡流制动的基本原理,推导了感应盘在扇环形磁铁组中旋转产生的涡流制动力矩计算公式,并与起重机起升机构的结构特点相结合提出一种新型永磁涡流防坠落装置。结合某20UMQ门式起重机,建立了负载坠落永磁涡流制动的动力学模型。利用Ansoft Maxwell进行有限元仿真分析,探究了磁铁组与感应盘之间的空气间隙大小对制动效果的影响。仿真结果显示磁铁组能在负载无初速坠落和以额定速度超载坠落时达到制动效果,为起重机起升机构永磁涡流防坠落装置的设计提供依据。     

永磁涡流调速器传动性能分析与正交实验优化

以一台双盘式永磁涡流调速器为研究对象,理解了永磁涡流驱动机理,建立了三维瞬态磁场有限元模型。仿真结果表明:导体盘上三维磁密集中区域形状与永磁盘中永磁体形状几乎相同,磁密集中区域数目与永磁体极数相同;轭铁区域内的三维磁场分布为辐射带形状,磁密值高低区域相邻布局,导体盘上产生了与永磁体数目相等的涡流回路,相邻涡流区域涡流方向相反,中间部分涡流密度较低,相邻涡流回路交界处即正对应于永磁体处的涡流密度最高,平均转矩与转差呈现递增规律,两者之间线性数学关系非常显著。运用正交实验方法研究表明:在实验约束条件下因素主次顺序依次为磁极数、永磁体宽、永磁体长、永磁体厚,确定了永磁涡流调速器关于永磁体的最佳参数方案。结果表明:较原结构平均转矩提高了14.2%,转矩密度提高了18.0%,永磁体材料减少了3.2%。     

轴向啮合永磁联轴器涡流场分析和传动特性研究

介绍了可调速轴向啮合永磁联轴器的特点和无机械接触转矩传递机理。基于三维运动涡流场,建立了单铜套型永磁联轴器的有限元模型,对其磁场和涡流场进行分析,得出筒式永磁联轴器磁场和涡流场的分布规律并分析了磁极数、永磁体厚度、铜套厚度及气隙厚度等设计参数对涡流密度的影响。进一步分析了永磁场及涡流场之间耦合力分布,解决筒式永磁联轴器径向力不均衡问题。选择四组不同结构参数进行双筒型永磁联轴器样机试制及试验测试,试验结果与仿真结果对比验证了有限元分析与传动特性研究方法的准确性。     

永磁阻尼装置制动力矩研究

为确保下运带式输送机的安全运行,提出采用永磁阻尼托辊,用以改善下运带式输送机的制动能力.在前人的计算基础上结合实际模型,推导了永磁阻尼托辊制动力矩的计算公式,利用Matlab探究了永磁阻尼装置制动力矩的影响因素.结果表明,制动力矩受永磁体磁极对数、永磁体厚度、气隙等因素的影响,为永磁阻尼托辊的设计提供理论依据.     

筒型永磁涡流阻尼特性理论建模及实验研究

筒形永磁涡流阻尼器具有优越的减振制动能力,广泛应用于建筑桥梁和军事装备等领域.为了研究筒型永磁涡流阻尼特性,建立了圆柱形永磁体在导体筒内阻尼下落实验系统,建立了理想状态下圆柱形永磁体磁场强度空间分布公式,推导了永磁涡流阻尼系数及永磁体阻尼下落速度计算公式,研究了导体筒壁厚及空气间隙对涡流阻尼特性的影响.考虑实验系统中实际情况的影响,修正了永磁体阻尼下落速度公式,理论计算结果与实验结果一致,验证了理论模型的正确性.结果表明永磁体在导体筒内部运动时阻尼系数可作为常数,导体筒壁厚及空气间隙对电磁涡流阻尼特性有显著影响.     

施工升降机永磁涡流防坠落装置研究

基于电磁学理论分析了永磁涡流制动的基本原理,推导了环形磁铁沿导体管运动的涡流制动力计算公式,并与施工升降机的结构特点相结合提出一种新型永磁涡流防坠落装置。结合某SSD型施工升降机,建立了吊笼无初速坠落永磁涡流制动的动力学模型。利用COMSOL进行有限元仿真分析,探究了磁铁组阵列排布对磁通密度的影响,磁铁组与导体管之间的空气间隙大小对吊笼坠落速度的影响。仿真结果显示磁铁组能在吊笼超载坠落时达到制动效果,为施工升降机永磁涡流防坠落装置的设计提供依据。     

永磁传动器有限元分析及优化设计

针对某型磁力搅拌装置圆筒型永磁传动器最大传递转矩确定前提条件下,利用Ansys有限元软件建立永磁传动器磁转矩二维模型,并进行了数值模拟计算和仿真分析。研究了永磁传动器关键参数如磁极对数、永磁体厚度、气隙厚度及轭铁厚度对传递磁转矩的影响,通过仿真结果对关键参数进行优化设计,求取其最优结构,并通过试验进一步验证了上述设计理论与方法的准确性和实用性。     

电磁铁涡流制动分析与设计

介绍了电磁铁涡流制动的工作原理.通过建立二维电磁场分析模型,对涡流制动系统进行了电磁场数学分析,推导并求解出了制动力和运行速度之间的关系表达式.同时,利用ANSYS有限元分析软件建立了电磁铁分析模型,通过改变励磁电流、气隙厚度、导轨厚度来求得这些参数对制动力和吸引力的影响,从而为涡流制动系统设计提供了依据.     

桥架式起重机应用ABS技术的可行性分析

分析了起重机大车运行机构制动过程中能量的耗散途径,并在此基础上提出一种应用于该机构的ABS系统控制逻辑。ABS系统控制的点刹制动模式突破了车轮抱死对制动器制动力矩的限制,使得可以通过大幅增大制动力矩来改善其制动性能。以某库房用桥式起重机为原型,分别建立ABS系统控制的点刹制动和常规制动的简化数学模型,通过计算发现与传统模式相比ABS技术改造后的大车机构制动距离缩短近一半,制动时间只是略微减少。     

可辅助制动永磁变速器的设计与研究

永磁变速器与永磁缓速器结构相似原理相同,为使两者的功能在同一机械上实现,提出了一种可辅助制动的永磁变速器新结构,推导了永磁变速器的磁转矩方程,结合MATLAB探究了变速器的耦合、变速及辅助制动能力。结果显示磁转矩受永磁体磁极对数、永磁体厚度、磁阻等因素的影响,变速时的转速差越小,效率越高,制动时的减速度受从动盘初始转速的影响且最大可达9m/s2。最后通过ANSYS软件分析了主从动盘的变形情况,论证了可辅助制动永磁变速器的可行性。     

桥式起重机小车运行减速器断轴事故分析

某厂改造工程10+10 t-28 m桥式起重机小车运行减速器高速齿轮轴在短时间内两次发生断轴事故,断裂位置均在轴肩过渡位置,断轴材质经检验符合国标及设计要求。文中通过计算小车运行机构制动时对减速器齿轮轴的冲击载荷,并利用Solidworks Simulation软件建模进行有限元分析验证,确定断轴是由制动冲击载荷引起的,同时推导出小车运行机构制动时所允许的电机最高瞬时转速,以保证运行机构的正常工作。     

桥式起重机虚拟样机的运动仿真研究

在Pro/E中建立了某型桥式起重机的虚拟样机模型,接着把样机导入到ADAMS仿真环境下,得到桥式起重机的仿真模型。在尽可能接近现实起重机运动规律的基础上,对其添加必要的运动关系约束。首先分析了桥式起重机小车实际启动的动力学模型,然后在ADAMS环境下对起重机小车的启动过程进行运动仿真,得到小车机构关键部位的动态特征。最后的仿真实验结果可为双梁桥式起重机的结构参数优化提供有效的数据参考。     

桥式起重机虚拟样机的运动仿真研究

在Pro/E中建立了某型桥式起重机的虚拟样机模型,接着把样机导入到ADAMS仿真环境下,得到桥式起重机的仿真模型.在尽可能接近现实起重机运动规律的基础上,对其添加必要的运动关系约束.首先分析了桥式起重机小车实际启动的动力学模型,然后在ADAMS环境下对起重机小车的启动过程进行运动仿真,得到小车机构关键部位的动态特征.最后的仿真实验结果可为双梁桥式起重机的结构参数优化提供有效的数据参考.     

桥式起重机大车二级减速机构减速特性的建模与仿真

为了研究桥式起重机大车二级减速机构的减速特性,建立了桥式起重机大车制动过程的数学模型。仿真结果显示,起重机大车的制动距离和行驶的初速度基本成正比关系,制动距离随着大车速度的增加而增大。当速度较大时,制动距离随速度的变化率增加,每单位速度变化内,增加的制动距离变大。通过二级减速机构强迫降低桥式起重机大车的初速度,可以减小制动距离,从而降低事故风险概率、提高厂房利用率。     

YWK型制动器在起重机大车运行机构中的应用

我公司桥式起重机大车运行机构均采用电力液压推杆制动器，在使用中制动力矩的调整及同步性不易实现，维修人员一般将制动力矩调整到很小或无制动力矩状态，起重机制动主要采用“打反车”的方法，存在安全隐患。为此，在部分起重机大车运行机构中使用了1种YWK型(制动力矩)远程动态可调式制动器，解决多台制动器制动力的调整和同步性问题，取得了满意的效果。     

大功率永磁涡流联轴器结构参数对传递特性的影响分析

阐述了永磁涡流联轴器的结构和工作原理,针对所研究的大功率永磁涡流联轴器,建立了其等效磁路,并利用磁阻法对联轴器转矩进行了计算,得到了结构参数（铜盘厚度、导磁盘厚度、气隙长度、永磁体厚度、永磁体数量、相对转速）与转矩的关系。运用Ansoft Maxwell软件得到了联轴器的磁场及涡电流的分布情况,分析了结构参数对转矩和轴向力的影响。     

设计参数对轴向永磁联轴器的影响

系统地介绍了轴向永磁联轴器的工作原理与特点。运用Ansoft软件初步分析联轴器的磁场强度和磁场矢量分布;根据等效磁荷理论建立轴向永磁联轴器的数学模型,通过大量的Matlab计算,分析联轴器关键参数(永磁体尺寸、磁偏角、磁极对数、气隙等)与转矩的关系,为设计提供依据。     

桥式起重机空行程运行PD结合输入整形控制策略

文中针对桥式起重机在空行程时的运行快速性和快速定位问题，基于拉格朗日方程建立桥式起重机小车机构在空行程时的线性化动力学模型，提出PD(Proportional Derivative)结合输入整形控制策略，并推导出在阶跃输入命令控制下小车机构在空行程时的运动位移和控制力表达式。通过仿真验证了PD结合输入整形控制策略可以有效降低小车机构空行程运行的超调量和调整时间，提高了小车机构的快速性和稳定性，并且有效降低了小车机构控制力和能耗，提高小车的工作效率。     

轴向永磁涡流联轴器的永磁体参数分析

首先阐述了永磁涡流联轴器的工作原理和特点,并介绍了四种类型(调速型、延迟型、限矩型、经济型)。针对所研究的轴向式联轴器,利用有限元分析了永磁体参数(永磁体形状、块数、占空比、内外径、厚度)对转矩和轴向力的影响,得到与7.5k W、4极电机相匹配联轴器的最优参数,并为设计其他型号联轴器选取永磁体参数提供了依据。通过推导转速差对效率的影响,对于稳定工作时的转速差的选取也进行了讨论。研究方法和结论为轴向式永磁涡流联轴器的设计提供了较强的参考价值。