往复式液压缓降装置的动态特性仿真研究

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1、2013年1月机床与液压Jan．20l3第41卷第1期MACHINET00L&HYDRAULICSVoJ．41No．1DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．01．040往复式液压缓降装置的动态特性仿真研究王兴东，钟升，王强，徐占民(1．武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室，湖北武汉430081；2．上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海200240)摘要：为了从理论上对往复式液压缓降装置工作性能进行综合评价，建立系统的数学模型。通过计算机仿真研究系统的动态工

2、作过程，获得了液压缓降装置在不同工作条件下的运动规律，为其推广应用提供相关理论依据和指导。关键词：往复式液压缓降装置；动态特性；数学模型；仿真中图分类号：TH221；TH137．9文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)1—142—4DynamicCharacteristicsStudyoftheReciprocatingDescentControlDeviceWANGXingdong，ZHONGSheng，WANGQiang，XUZhanmin(1．KeyLaboratoryofM

3、etallurgicalEquipment&ControlTechnology，MinistryofEducation，WuhanUniversityofScienceandTechnology，WuhanHubei430081，China；2．SchoolofElectronicInformationandElectricalEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Inordertoassesswo

4、rkingperformanceofthereciprocatingdescentcontroldeviceintheory，themathematicalmodelofthedevicewasbuih．Basedonthismodel，thedynamicworkprocessofthesystemwasstudiedthroughSimulinkanditsmotioncharac—teristicswereobtained．Theresearchresultsproviderelevantt

5、heorybasisandguidanceforthedevice’spracticalapplication．Keywords：Reciprocatingdescentcontroldevice；Dynamiccharacteristics；Mathematicalmodel；Simulation火灾等突发事件发生时，如何让受困高楼的人员上验证了该装置的可行性，为装置的进一步开发完安全快速地脱离险境已成为社会普遍关注的课题。现善奠定了良好的基础。有普通登高救援车只能达到约15层的高度，更高楼1结

6、构与原理层发生火灾只能靠自救，而高楼逃生缓降器一次只能提出了往复式液压缓降装置，该装置利用物体的供一个人使用；逃生管必须在建造时配套安装，且造重力作为驱动力，将重力势能转化为机械能并输入液价高、维护要求较高；逃生伞受环境限制，使用范围压泵，通过调整节流口的节流系数及前后压差，改变不广⋯。此外，现有逃生装置操作复杂，不利于受困液压泵的负载，实现不同质量的物体以安全的下降速人员(尤其老弱病残和妇女儿童)的及时逃生和重度0．8～1m／s匀速向下运输。该装置的结构示意要物品的转移。图如图1所示。吊箱一正一

7、反缠绕在两个卷筒上，卷针对以上问题，作者提出了一种往复式液压缓筒通过联轴器I、一对增速齿轮、一对棘轮(其外降装置，该装置结构简单、无需外界动力，可实现固接有链轮，详见图1中视图A—和启一日)、轴V多人往复逃生；将物体自身下降过程中的重力经液和联轴器Ⅱ与液压泵相连；液压泵连接节流阀、手动压系统转换为摩擦力，通过控制系统自动调节液压阀和单向阀；溢流阀与节流阀连接；蓄能器通过单向系统中的相关参数改变摩擦力大小，进而调整摩擦阀连接液压泵，又通过换向阀连接制动器。通过速度力矩，实现了不同质量的物体以安全的下

8、降速度传感器及质量传感器将信号传给单片机控制系统，然0．8一lm／s安全下降。建立了缓降装置的数学模后将处理后的信号传递给节流阀和溢流阀，控制其开型，并利用Simulink仿真软件，建立了往复式缓降口度，实现不同重物下降的精确调速。当遇到突发状装置的仿真模型，对结果进行了深入分析，从理论况，通过控制换向阀使制动器紧急制动。收稿日期：2011—12一叭作者简介：王兴东(197O一)，男，博士，教授，主要从事机械设计及理论教学与研究。E—mail：xingdongwang@163．co