自增制动系统的机理分析外文翻译资料

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自增制动系统的机理分析

摘要：辅助制动器与乘客的安全密切相关。尽管存在制动力矩不足和现有冲击力过大的问题，辅助制动，自增制动系统具有稳定，稳定的特点，可靠的制动，有利于乘客的安全。对这一点进行研究具有重要意义。自增制动系统中的机械装置。本文的运动学分析结合机械分析来研究两种静态下的制动扭矩和动态条件。等效制动扭矩测试和制动减速度还进行了测试以评估制动性能。结果表明向下制动符合规定。研究表明即使在制动转矩的理论值很小的情况下，自增式制动器仍符合规范，并具有稳定的制动过程以及有限的冲击力，得益于自增扭矩的综合作用。可见自增扭矩可以直接影响制动扭矩和最大减速度。

1. 引言

辅助制动器是自动扶梯的重要安全部件。目前市场上流行的辅助制动器主要 有三种，分别是楔型、离合器型和Bl型 .楔形式倾向于损坏自己，并危及乘客的安全，在制动过程中，由于金属部件的直接碰撞带来的过度冲击。离合器类型和车组当制动衬里磨损时，K型辅助制动器无法保持足够的制动力，导致制动距离过长或功能失效。缺乏武力补偿机构不可避免地导致制动力在这些类型的制动器下降。近年来，由于辅助制动器功能失效，事故频发,阿尔特尽管ASME的代码中没有具体的要求[1]。按照标准的规定如EN115-1：2008 [2]和GB / T16899：2011 [3]一样，辅助制动器应在公共场所安装。即使提升高度小于6m，也应运输自动扶梯和倾斜的人行道。在这种情况下商业自动扶梯和倾斜的人行道，辅助制动器的设备是强制性的，当提升高度超过6m时。此外，减速度应不大于1m /ssup2;之后。空载或满载条件下均以4.0 Hz进行二阶Butterworth滤波。
根据牛顿第二定律：

F=ma

其中：ale;1m /ssup2;;m：从空载到满载的质量（kg）；F：制动力（N）然后，制动力F是制动器的关键。如果F太大，则a可能会超过1m /ssup2;;如果F太小，可能会导致制动距离过长或功能故障。因此，提出了一种自增式辅助制动系统来解决这些问题的由制动衬片和金属制动盘组成的摩擦副避免了过大的冲击；另一方面，自增扭矩不仅可以补偿制动力的下降，而且在制动过程中还增加了制动力。

2.负荷要求和计算

自动扶梯电机通过滚子链带动主驱动链轮的步进链轮和主驱动链轮牢固地组装在一起。负载或乘客站在台阶上，台阶链安装在台阶下。链轮链轮传动通过阶梯链的力量来使负载或乘客上下移动。自动扶梯的最大负载分为静态负载和动态负载，它们的要求如下：

静载计算：

其中：H：提升高度（m）；：静载荷（kg）；：单位静载荷（kg / m），如表1所示。
动载计算：

其中：：动载荷（kg）；：单位动载荷（kg / m），如表1所示

表1.当alpha;=30°时，自动扶梯满载假设

单个辅助制动器的最大提升高度通常为12 m。例如，如果公称宽度为1000 mm，倾斜角alpha;= 30°且H = 12m，则静载荷和满载时的动态负载分别为 = 10723.2kg和 = 7087.2kg。由于只有在制动过程中考虑了动态负载，在以下动态负载的基础上对自动增速制动系统进行了静态和动态制动分析。

3.结构与机理分析

上部平台的自动扶梯的驱动和制动结构。驱动结构单元主机通过螺栓固定在桁架基座上的变速箱的低速输出轴配有小滚轮链轮，并连接至主传动轴上的大滚子链轮通过多排滚子链条。大滚筒链轮，左右踏板链轮，制动盘和轴连接在一起，并且整体安装在桁架上。电动机旋转时，使主驱动器顺时针旋转或通过机械联动装置绕轴逆时针旋转。有了合理的减少比例，实现了电动机的低速，高转矩输出，上下运送乘客。制动臂安装在桁架上以枢轴点为基准。制动臂前端的两侧均装有制动器，衬片与制动盘一起形成摩擦副，类似于v皮带传动。后端装有压缩弹簧，其另一端是安装在桁架底座的固定支架上。通过控制压缩弹簧压缩或放松，实现了咬合和脱离的制动状态。

下表2总结了具体的工作机制：

表2.制动过程

从表2可以看出，当自动扶梯静止时，制动臂和制动盘彼此接触，不会发生摩擦。当自动扶梯处于负载或下降状态时，制动臂与制动盘。由于机构设计的原因，额外的自增扭矩使得制动臂沿顺时针方向移动，并更紧地按压制动盘。这种自增扭矩具有增强对制动力的作用。当自动扶梯上升时，摩擦力最初是由制动器之间的接触产生的臂和制动盘。但是，由于机构设计的原因，会有额外的卸载扭矩，使制动臂逆时针旋转，这对摩擦力。当卸载扭矩大于弹簧力产生的压紧扭矩时，制动臂形成下压-弹跳-下压的循环；何时卸货扭矩小于压紧扭矩，动态变化量的摩擦力为产生。实际上，这是影响乘客安全的下行过程。如上所述，自动扶梯下降或有自动扶梯时，自增制动将产生额外的制动力下降的趋势，这有助于负载制动。当自动扶梯上升时，有一个卸载扭矩，有助于减少制动器复位所需的拉力。

3.1力分析

静止，下行和上行情况的力分析表3总结了详细的计算。

表3.制动过程公式矩阵

其中：FF是弹簧力（）；LB是制动臂的枢轴点与制动臂之间的距离弹簧中心点（mm）；LC是制动臂枢轴点之间的水平距离刹车片动作中心（mm）；delta;是垂直线与画出的线之间的角度制动盘中心和制动衬片的作用中心（mm）；LH是垂直距离制动臂的枢轴点与制动盘中心之间的距离（毫米）；RA是动作之间的半径制动衬片的中心和制动盘的圆心（mm）；mu;是标称摩擦系数刹车片psi;是楔形间隙的角度（°）；是电动机之间的减速齿轮比齿轮箱和传动轴；LE是制动臂枢转点与动作的距离摩擦线FB.在向上的状态下，当小于等于0时，没有摩擦副，因此没有摩擦。当大于0并用等式（6），（10），（7）和（8）时，摩擦将在动态变化的过程。

1.2载荷和制动力的分析与计算

根据力学原理，考虑H = 12m，alpha;= 30°，V = 0.65m /s，n = 1500rpm的条件运动学，最小临界制动力（忽略其负载摩擦力）如公式（11）和（12）所示

　 　　　　　　　　(11)

　　　　　　　　　　 (12)

当 =0.8659m是阶梯链轮的节圆直径；g=9.8m/ssup2;是重力常数。

根据公式（12），电动机负载的等效转矩为143.7，应为小于实际制动扭矩。根据力分析和等式（4），（5），（6）和（7），当量值,制动扭矩和自增扭矩分别为82.6 和572.6 。

2.等效制动力矩和减速试验

根据3.2节的分析，电动机负载的等效转矩为143.7，力制动器产生的电流应大于此值，否则将导致更长的制动距离甚至功能故障。因此，为了消除干扰因素，我们在空载条件下测量了使用数字扭矩扳手的自增制动产生的等效制动扭矩评估制动能力。实验装置如图所示。 4（一），可以看出，数字显示扭矩扳手安装在电动机的顶部，即电动机的高速端。通过顺时针或逆时针拉动扳手，在测量最大制动扭矩之前步骤已移动。还通过空载减速测试来评估制动过程的影响。确定其是否符合EN115-1：2008和GB16899-2011的标准。有振动分析工具（PMT）和转速表（ETCH01），进行了空载减速测试，实验装置如图4（b）所示。可以看到，转速表安装在梳状板上通过支架，转速表的滚轮不断与台阶接触。原始速度信号通过牢固放置在地板上的电缆传输到PMT。振动分析软件（EVA-625），对数据进行处理，处理结果如图5所示。的制动的开始点由传感器检测，并且距离可以用胶带测量起点到停止的地方。

结果如下：

表4空载状态下的制动转矩amp;减速试验

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