電梯鋼絲繩參數激勵橫向振動研究.pdf

1、某些電梯系統運行于特定行程區(qū)間的時候轎廂振感明顯增強，同時曳引鋼絲繩出現大幅度橫向振動現象。本文旨在揭示這種現象產生的根源，并探索鋼絲繩橫向振動的減振措施。論文從定長載重鋼絲繩的振動特性入手。假設鋼絲繩頂端固定，底端懸掛一個受到垂直簡諧力激勵的集中質量，在忽略鋼絲繩橫向振動高階振型的情況下，建立了鋼絲繩的橫向振動方程。通過對該方程實施無因次變量代換，發(fā)現該振動方程是一個標準的Mathieu方程。進而根據Mathieu方程解的穩(wěn)定性準則，

2、導出了引發(fā)鋼絲繩參數共振的臨界激勵幅度計算公式，以及此時鋼絲繩底端集中質量的穩(wěn)態(tài)響應振幅，從而首次實現了鋼絲繩參數共振問題的定量研究。鑒于電梯系統的實際簡諧激勵往往來自于曳引機組的轉子偏心或嚙合脈動，隨后將作用于集中質量的簡諧力激勵轉變?yōu)樽饔糜阡摻z繩頂端的簡諧位移激勵，再一次導出了鋼絲繩參數共振的臨界激勵位移計算公式。由于鋼絲繩發(fā)生參數共振的原因在于底端集中質量穩(wěn)態(tài)響應的幅度超過了臨界值，于是提出了通過抑制鋼絲繩底端集中質量垂直振動的幅

3、度以抑制鋼絲繩參數共振現象的思想，并建議在集中質量下方安裝動力吸振器以實現這個目標，動力吸振器的設計準則是使其固有頻率等于定長載重鋼絲繩橫向振動一階固頻的2倍。以上理論研究成果通過數值仿真和實驗得到了驗證。在此基礎上，對單繞和復繞電梯系統中曳引鋼絲繩的參數激勵橫向振動進行了數值仿真研究。參照定長載重鋼絲繩的數學建模方法，建立了包括鋼絲繩橫向振動在內的整個電梯機械系統振動方程組。通過對動態(tài)電梯系統曳引鋼絲繩的固有頻率進行求解，提出了“電梯

4、鋼絲繩參數共振頻帶理論”。該理論認為，相對于定長載重鋼絲繩而言，導致電梯鋼絲繩參數共振的垂直激勵頻率不再局限于一個單一的數值及其鄰域，而是一個較寬的數值區(qū)間，這個數值區(qū)間的上下限分別是鋼絲繩橫向振動一階固頻上下限的2倍，隨后通過數值仿真對理論進行了驗證。接著，探討了電梯運行速度和轎廂載重量對鋼絲繩參數激勵橫向振動的影響：對同一臺電梯來說，在相同簡諧激勵條件下，運行速度越快鋼絲繩發(fā)生參數共振的可能性越小；轎廂載重量越輕，鋼絲繩發(fā)生參數共振