可摘桂式抱索器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能優(yōu)化研究.pdf

1、本文針對(duì)重力式抱索器自身較重、體積大、在脫繩時(shí)容易卡死、不能進(jìn)行斜坡轉(zhuǎn)彎、鉸孔容易開(kāi)裂等缺點(diǎn)和不足，以及設(shè)計(jì)理論體系的不完整，研究抱索器的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)特征，提出其核心部件的四桿機(jī)構(gòu)工作原理。為設(shè)計(jì)抱索器抱緊力，采用杠桿比衡量抱索器四桿機(jī)構(gòu)的增力效果，進(jìn)而確定抱索器關(guān)鍵零件的有效尺寸。為保證抱索器抱繩的穩(wěn)定性，又能在脫繩時(shí)靈活自如，采用包形系數(shù)衡量其作用效果，通過(guò)鉗口理論，設(shè)計(jì)抱索器的包形角。增設(shè)輪架和摩擦板，為抱索器脫繩后在軌道上的運(yùn)

2、行提供平衡支撐和動(dòng)力。最后，通過(guò)仿真分析和實(shí)驗(yàn)研究論證設(shè)計(jì)理論的可靠性，為抱索器的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。
　　 針對(duì)可摘掛式抱索器系統(tǒng)特性要求，采用Pro/E進(jìn)行數(shù)字樣機(jī)裝配并檢查裝配精度，為抱索器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供尺寸設(shè)計(jì)依據(jù)和裝配數(shù)據(jù)。利用Pro/Mechanical平臺(tái)對(duì)抱索器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，檢測(cè)抱索器各個(gè)零件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及是否存在空間干涉和運(yùn)動(dòng)過(guò)度現(xiàn)象，為抱索器活動(dòng)抱卡的張開(kāi)角度提供三維數(shù)據(jù)，確保抱索器運(yùn)動(dòng)性能的實(shí)

3、現(xiàn)。通過(guò)ANSYS仿真模態(tài)分析，提取抱索器的模態(tài)參數(shù)，改善抱索器結(jié)構(gòu)布置和尺寸，提高易引起共振的低階固有頻率，減少因振動(dòng)對(duì)抱索器零部件造成的損壞，確保抱索器安全穩(wěn)定運(yùn)行。再運(yùn)用ANSYS應(yīng)力應(yīng)變仿真模塊，研究應(yīng)力應(yīng)變的分布規(guī)律，對(duì)活動(dòng)抱卡應(yīng)力集中的危險(xiǎn)部位（鉸孔和內(nèi)外抱體連接處），采用增厚或增大過(guò)度角等安全設(shè)計(jì)手段減小應(yīng)力集中，保證抱索器的危險(xiǎn)截面的可靠性。
　　 實(shí)驗(yàn)研究中引入間接測(cè)力概念，通過(guò)測(cè)定抱索器抱緊鋼塊的變形，獲得鋼

4、塊所受壓力即為抱索器抱緊力，經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試，求得抱索器平均杠桿比，驗(yàn)證設(shè)計(jì)理論的可靠性。通過(guò)抱索器試驗(yàn)?zāi)B(tài)，對(duì)抱索器低階自然頻率的測(cè)定，驗(yàn)證抱索器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性，以及仿真模態(tài)分析時(shí)邊界條件設(shè)定的合理性。借助應(yīng)變實(shí)驗(yàn)，測(cè)試抱索器內(nèi)外抱體關(guān)鍵部位（抱實(shí)和鉸孔）的應(yīng)變量，對(duì)仿真中應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律進(jìn)行校驗(yàn)，確定抱索器核心零部件的危險(xiǎn)截面，并優(yōu)化危險(xiǎn)截面的承載能力。
　　 本文對(duì)可摘掛式抱索器從理論、仿真到實(shí)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)性的分析研究，為抱索