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基于张紧力的地铁屏蔽门传动同步带故障诊断方法研究

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基于张紧力的地铁屏蔽门传动同步带故障诊断方法研究

作者：王林青湖南大学

学位级别：硕士

作为城市交通系统中的重要组成部分,地铁已成为出行的主要方式。屏蔽门子系统是地铁系统中一个重要的组成部分,具有隔离噪声、降低站内空调能耗、保障运营安全等重要功能。作为传动系统的核心部分,8M圆弧齿同步带传递动力并通过硬连接... 详细信息

作为城市交通系统中的重要组成部分,地铁已成为出行的主要方式。屏蔽门子系统是地铁系统中一个重要的组成部分,具有隔离噪声、降低站内空调能耗、保障运营安全等重要功能。作为传动系统的核心部分,8M圆弧齿同步带传递动力并通过硬连接承受门体载荷实现反复开关门等任务,因此易出现磨损、裂纹、断齿等故障,从而导致安全隐患并增加维修成本。因此,监测同步带的状态并及时诊断故障成为保障地铁屏蔽门系统安全运行的重要任务。论文针对基于张紧力的地铁屏蔽门传动同步带故障诊断方法进行了深入研究,将仿真和实验相结合,通过监测张紧力的变化,探究基于张紧力的同步带故障诊断的可行性,以实现同步带状态的监测与故障诊断。论文主要研究工作如下:(1)构建了地铁屏蔽门传动系统的力学模型,分析了带齿在啮合区的受力特点,此外,基于圆弧齿同步带传动时的多边形效应,探究了同步带在工作时的运动特性,并推导了张紧力和多边形效应导致的同步带运动速度波动之间的关系。初步分析表明:带齿故障导致带齿受力及同步带运动特性发生异常变化,进而引起张紧力波动的变化,为后续基于张紧力的同步带故障诊断的仿真和实验研究提供了理论基础。(2)基于Recur Dyn构建了地铁屏蔽门同步带正常、磨损和断齿三种状态的仿真模型,仿真获得张紧力信号序列数据,对不同故障形式下张紧力波形特征值进行了仿真对比分析,并对带齿应力和多边形效应畸变进行重点分析。带齿应力分析中,对不同故障形式下同步带带齿的齿侧和齿根处的节点应力进行对比,多边形效应分析中,通过提取三种状态的轮心-带背距离进行分析,进而导致同步带轮心-带背距离异常波动。仿真结果验证了同步带张紧力与故障的关联性。(3)设计实验方案并通过人为制造故障,在实验台架上采集地铁屏蔽门同步带正常、磨损和断齿三种状态的张紧力实测数据,将引入注意力机制的CNN的网络用于提取特征,并采用基于GA优化的SVM的方法进行分类,以实现同步带故障诊断。通过对比了三种方法处理同步带张紧力信号的诊断效果,验证了基于张紧力信号进行同步带故障诊断方法的可行性以及本文方法的优越性,其诊断准确率可达到96.46%。

关键词：地铁屏蔽门 8M圆弧齿同步带张紧力仿真建模故障诊断

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履带行驶系统数学模型及张紧力计算

振动与冲击 2014年第3期33卷 186-190页

作者：马星国潘仕卫尤小梅叶明龚雪莲沈阳理工大学机械工程学院沈阳110159 北京北方车辆集团有限公司北京100072

根据高速履带车辆履带系统的结构,分析履带系统各部分受力,建立负重轮及其曲臂、诱导轮及其曲臂的数学模型,得到履带系统各部位的张紧力以及地面对负重轮法向力的计算公式。建立Recurdyn整车动力学模型,进行多工况下的仿真,得到履带张... 详细信息

根据高速履带车辆履带系统的结构,分析履带系统各部分受力,建立负重轮及其曲臂、诱导轮及其曲臂的数学模型,得到履带系统各部位的张紧力以及地面对负重轮法向力的计算公式。建立Recurdyn整车动力学模型,进行多工况下的仿真,得到履带张紧力、以及负重轮法向力的仿真结果,将仿真与公式计算结果相对比,结果表明:公式计算结果与RecurDyn仿真结果具有很好的符合度,验证了公式的准确性。本研究结果为履带行驶系统张紧力的控制奠定了基础。

关键词：履带车辆张紧力动力学模型

张紧力对平衡缓冲铰链臂系统的影响分析与验证

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张紧力对平衡缓冲铰链臂系统的影响分析与验证

第六届中国航空科学技术大会

作者：张兴凯智文静郑维娟徐颖航空工业集团庆安集团有限公司航空设备研究所

平衡缓冲铰链臂系统是民用客机登机门的重要组成部件,其主要的功能是实现登机门平行于机身方向的开启和关闭。根据力矩平衡方程和能量法,建立了系统及关键部件滚子链的数学模型,运用Matlab/Simulink软件对平衡缓冲铰链臂系统的关键参数... 详细信息

平衡缓冲铰链臂系统是民用客机登机门的重要组成部件,其主要的功能是实现登机门平行于机身方向的开启和关闭。根据力矩平衡方程和能量法,建立了系统及关键部件滚子链的数学模型,运用Matlab/Simulink软件对平衡缓冲铰链臂系统的关键参数进行了仿真分析,研究了在不同载荷工况下链条所需的张紧力。同时,在链条上开展了拉伸和工作载荷试验,试验结果表明,所选的链条的张紧力与理论计算的结果偏差仅为1%,该研究结果为平衡缓冲铰链臂系统的结构和性能参数的进一步优化设计提供了仿真分析和试验支撑。

关键词：铰链臂结构滚子链条张紧力 Simulink 分析与验证

来源： cnki会议评论

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山地果园链式循环货运索道张紧力检测装置

农业机械学报 2011年第8期42卷 80-84页

作者：文韬洪添胜苏建朱余清孔繁波 Chileshe JM 华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642

为研究山地果园链式循环货运索道负载数量、张紧位置、挂载方式及驱动电动机工作频率等因素对驱动链张紧力的影响,设计了一种用于检测山地果园链式循环货运索道驱动链张紧力的试验装置。试验结果表明:除驱动电动机工作频率外,其他三因... 详细信息

为研究山地果园链式循环货运索道负载数量、张紧位置、挂载方式及驱动电动机工作频率等因素对驱动链张紧力的影响,设计了一种用于检测山地果园链式循环货运索道驱动链张紧力的试验装置。试验结果表明:除驱动电动机工作频率外,其他三因素对驱动链张紧力影响显著;将张紧机构置于起始位置与终端位置以及改变负载数量,检测得张紧力均值差异变化范围为105.929~164.641 N;将张紧机构置于起始位置,采用均衡和非均衡两种挂载方式,张紧力均值变化范围为1 165.351~1 425.864 N和1 140.500 N^1 435.353 N,相应的变异系数变化范围为0.115~0.139和0.155~0.227。

关键词：山地果园货物运送驱动链张紧力检测装置

纤维束张紧力缠绕复合材料飞轮的预应力简化分析

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复合材料学报 2003年第6期20卷 87-91页

作者：秦勇夏源明毛天祥中国科学技术大学力学与机械工程系中国科学院中国科学技术大学材料力学行为和设计重点实验室合肥230027 中国科学院力学研究所北京100080

　在纤维束缠绕时施加张紧力,使得固化成型后的飞轮内部形成一定的预加径向压应力,这是提高飞轮径向强度的有效方法之一。基于过盈配合的思想建立了计算张紧力缠绕导致的复合材料飞轮内部预应力和变形的简化模型和方法。通过算例分析发... 详细信息

　在纤维束缠绕时施加张紧力,使得固化成型后的飞轮内部形成一定的预加径向压应力,这是提高飞轮径向强度的有效方法之一。基于过盈配合的思想建立了计算张紧力缠绕导致的复合材料飞轮内部预应力和变形的简化模型和方法。通过算例分析发现:等张力缠绕产生的环向应力在半径方向上先减小后增大,径向压应力不断变小;变张力缠绕过程中,张紧力由小逐渐变大时,飞轮的径向压应力增大,径向强度提高;飞轮设计中仅仅依靠张紧力缠绕是不够的,还必须和固化成型后的厚壁筒之间的过盈套装一起来设计合理的径向预加压应力。

关键词：复合材料飞轮张紧力缠绕过盈配合径向强度

神经网络在带式输送机张紧力控制系统中的应用与对比

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机械管理开发 2023年第7期38卷 225-227页

作者：吕杰山西兰花科创玉溪煤矿有限责任公司山西晋城048214

为解决带式输送机在运输过程中由于负载动态变化导致输送带和滚筒之间张紧力不足导致摩擦力不够,影响运输效率和安全性的问题,设计了可应用带式输送机张紧力进行提前预测的前馈控制系统,并根据带式输送机工况提出了保压、升压和降压控... 详细信息

为解决带式输送机在运输过程中由于负载动态变化导致输送带和滚筒之间张紧力不足导致摩擦力不够,影响运输效率和安全性的问题,设计了可应用带式输送机张紧力进行提前预测的前馈控制系统,并根据带式输送机工况提出了保压、升压和降压控制策略和基于差分进化算法对神经网络控制算法进行优化的理念。通过仿真分析验证了对带式输送机张紧力预测的效果。

关键词：带式输送机张紧力神经网络升压控制策略差分进化算法

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长距离运输带式输送机张紧力控制装置研究

机械管理开发 2023年第7期38卷 115-116,119页

作者：曹伟山西焦煤汾西矿业中兴煤业山西交城030500

给带式输送机施加一定的张紧力,可确保滚筒、输送带之间作用力高效传递,避免出现打滑等问题。基于此,在对带式输送机运行受力分析基础上,提出一种综合液压缸、张紧绞车的张紧力控制装置,并对该装置关键设备选型、控制原理以及技术优势... 详细信息

给带式输送机施加一定的张紧力,可确保滚筒、输送带之间作用力高效传递,避免出现打滑等问题。基于此,在对带式输送机运行受力分析基础上,提出一种综合液压缸、张紧绞车的张紧力控制装置,并对该装置关键设备选型、控制原理以及技术优势等进行分析。其中张紧力控制装置可根据带式输送机不同工况需要提供合适的张紧力,确保带式输送机始终高效、平稳运行。

关键词：煤炭运输带式输送机张紧力输送带

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载荷和张紧力对电子皮带秤误差影响的研究

煤矿机械 2022年第1期43卷 33-37页

作者：宁剑王靖太原理工大学太原030024

为了提高带式输送机运载煤炭数量精准控制,研究传送带张力和载荷变化对对称式皮带秤精度的影响。通过对称式皮带秤受力分析,建立了张紧力对称量段输送带称量结果影响的数学模型,建立了载荷对输送带垂度影响关系模型。最后通过搭建实验平... 详细信息

为了提高带式输送机运载煤炭数量精准控制,研究传送带张力和载荷变化对对称式皮带秤精度的影响。通过对称式皮带秤受力分析,建立了张紧力对称量段输送带称量结果影响的数学模型,建立了载荷对输送带垂度影响关系模型。最后通过搭建实验平台,对影响规律进行了研究。结果表明,随着输送带张紧力和载荷的增加,电子皮带秤测量误差由负变正,使得测量结果向偏大方向发展,输送带张紧力和载荷对测量结果具有相同的影响规律。

关键词：电子皮带秤称量误差均布载荷质量张紧力输送带悬垂度

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张紧力大小对带传动回转运动误差的影响

机械传动 2012年第10期36卷 101-104页

作者：王超程琦贾建业王猛猛司慧北京林业大学工学院北京100083

通过对带传动张紧力大小造成传动轴变形而引起带轮偏心的分析,得出了因不同张紧力造成带传动回转运动误差的计算方法和相关公式,并基于PDJ-4型带传动实验机给出的分析实例,得出了随着张紧力的增加回转运动的误差有所增加的结论。带传动... 详细信息

通过对带传动张紧力大小造成传动轴变形而引起带轮偏心的分析,得出了因不同张紧力造成带传动回转运动误差的计算方法和相关公式,并基于PDJ-4型带传动实验机给出的分析实例,得出了随着张紧力的增加回转运动的误差有所增加的结论。带传动张紧力过大时,将产生较大的回转运动误差,并最终提出了改进方案和措施。

关键词：张紧力带传动回转运动误差

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