本文選題：磁流變 + 電梯��； 參考：《福州大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：隨著城市化的發(fā)展,電梯起到了越來(lái)越重要的作用。然而,現(xiàn)有電梯使用的傳統(tǒng)機(jī)-電式抱閘制動(dòng)器存在沖擊大、噪音大和耗能高的缺點(diǎn),無(wú)法實(shí)現(xiàn)更高的性能要求。磁流變液作為新型智能材料,具有屈服應(yīng)力大、響應(yīng)速度快、易于控制和工作噪聲低等優(yōu)點(diǎn),極具工程應(yīng)用價(jià)值。因此,電梯技術(shù)與磁流變技術(shù)的相互融合和創(chuàng)新性研究是本論文的重點(diǎn)。本課題來(lái)源于福建省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局橫向合作項(xiàng)目——“磁流變電梯曳引傳動(dòng)理論與試驗(yàn)研究”。以曳引式電梯傳動(dòng)系統(tǒng)作為研究對(duì)象,創(chuàng)新地設(shè)計(jì)了一種適用于電梯的磁流變制動(dòng)器。本文的主要內(nèi)容如下：首先,對(duì)比測(cè)試了三種磁流變液的粘度和流動(dòng)特性,選擇了具有高剪切屈服應(yīng)力的磁流變液作為制動(dòng)介質(zhì),分析了傳統(tǒng)電梯制動(dòng)器的工作特點(diǎn),提出并設(shè)計(jì)一款新型電梯磁流變制動(dòng)器。其次,針對(duì)某型號(hào)電梯性能參數(shù)設(shè)計(jì)了圓筒轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的磁流變制動(dòng)器,建立了電梯磁流變制動(dòng)器的制動(dòng)力矩?cái)?shù)學(xué)模型,分析了不同參數(shù)對(duì)制動(dòng)性能的影響,研制了電梯磁流變制動(dòng)器樣機(jī)并用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。然后,本文在多物理場(chǎng)有限元分析軟件(COMSOL Multiphysics)中,對(duì)電梯磁流變制動(dòng)器進(jìn)行了仿真分析。采用多物理場(chǎng)耦合分析方法,考慮磁場(chǎng)的不均勻分布對(duì)磁流變液剪切屈服應(yīng)力的影響,建立了磁場(chǎng)、流場(chǎng)與剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的動(dòng)態(tài)耦合分析模型,深入分析了裝置的制動(dòng)性能。為了得到該裝置完整的性能仿真分析結(jié)果,本文還對(duì)裝置進(jìn)行了熱分析、電磁路響應(yīng)時(shí)間分析。最后,搭建測(cè)試平臺(tái)并進(jìn)行空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩特性、制動(dòng)特性、恒轉(zhuǎn)矩特性等項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)。對(duì)比分析仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了多物理場(chǎng)耦合分析方法的正確性。本論文的創(chuàng)新之處在于：將磁流變技術(shù)與電梯技術(shù)相結(jié)合,為電梯技術(shù)的發(fā)展提供了新思路,同時(shí)也拓展了磁流變技術(shù)的工程應(yīng)用領(lǐng)域；所開(kāi)發(fā)的電梯磁流變制動(dòng)器具有低沖擊、低噪音、低耗能和易于控制等優(yōu)點(diǎn)；采用多物理場(chǎng)耦合分析方法,完整地考慮了磁場(chǎng)、流場(chǎng)和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的相互作用并動(dòng)態(tài)地仿真了裝置的制動(dòng)過(guò)程,更加深入而全面地分析了電梯磁流變制動(dòng)器的制動(dòng)性能。此外,本文的研究手段和方法對(duì)其他磁流變裝置的設(shè)計(jì)分析具有很好的參考價(jià)值。
[Abstract]:With the development of urbanization, elevators play a more and more important role. However, the traditional mechanical-electric brake used in elevators has the disadvantages of high impact, high noise and high energy consumption, which makes it impossible to achieve higher performance requirements. As a new intelligent material, magnetorheological fluid (MRF) has the advantages of high yield stress, fast response speed, easy control and low working noise. Therefore, the integration and innovation of elevator technology and magnetorheological technology is the focus of this paper. This subject comes from the horizontal cooperation project of Fujian Provincial Bureau of quality and Technical Supervision-"Theory and Experimental study of Magnetorheological Elevator traction Transmission". Taking the traction elevator transmission system as the research object, a kind of magneto-rheological brake suitable for elevator is designed innovatively. The main contents of this paper are as follows: firstly, the viscosity and flow characteristics of three kinds of magnetorheological fluids are compared and measured, the MRF with high shear yield stress is selected as the braking medium, and the working characteristics of the traditional elevator brake are analyzed. A new type of elevator magneto-rheological brake is proposed and designed. Secondly, according to the performance parameters of a certain type of elevator, the magneto-rheological brake of cylinder rotor structure is designed, and the mathematical model of braking moment of the elevator magneto-rheological brake is established, and the influence of different parameters on the braking performance is analyzed. A prototype of the elevator magneto-rheological brake has been developed and used for subsequent experimental verification. Then, in this paper, the magneto-rheological brake of elevator is simulated and analyzed in the multi-physical field finite element analysis software called Comol Multiphysics. The dynamic coupling analysis model of magnetic field, flow field and rigid body kinematics equation is established by taking into account the effect of uneven distribution of magnetic field on shear yield stress of magnetorheological fluid, and the braking performance of the device is deeply analyzed. In order to obtain the complete simulation results of the device, thermal analysis and electromagnetic response time analysis are also carried out in this paper. Finally, the test platform is built and the project experiments such as idling torque characteristic, braking characteristic and constant torque characteristic are carried out. By comparing the simulation results with the experimental results, the correctness of the multi-physical field coupling analysis method is verified. The innovation of this paper lies in: the combination of magneto-rheological technology and elevator technology provides a new idea for the development of elevator technology, and also expands the engineering application field of magneto-rheological technology; The developed magnetorheological brake has the advantages of low impact, low noise, low energy consumption and easy control. The interaction between the flow field and the sports field and the dynamic simulation of the braking process of the device are carried out, and the braking performance of the magnetorheological brake of the elevator is analyzed more thoroughly and comprehensively. In addition, the research means and methods in this paper have a good reference value for the design and analysis of other magnetorheological devices.
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TU857

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本文編號(hào)：1849827