[發(fā)明專利]一種升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)三維可視化仿真測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811216666.5
• 申請(qǐng)日: 2018-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN109019219B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林利彬;張東波;秦昊;張昱;凌翔;劉智;楊瑞;魏千洲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省智能制造研究所
• 主分類號(hào): B66B5/00
• 分類號(hào): B66B5/00
• 代理公司: 廣州容大專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

1.一種升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)三維可視化仿真測(cè)試方法，其特征在于，包括如下步驟：

根據(jù)實(shí)際施工需求設(shè)置升降機(jī)吊籠基礎(chǔ)參數(shù)；

建立吊籠動(dòng)力學(xué)模型及運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，對(duì)升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行初步選型，進(jìn)而完成升降機(jī)三維模型的建立，通過三維可視化仿真升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)過程；

對(duì)升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行虛擬仿真測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果獲得符合實(shí)際施工要求的升降機(jī)電氣控制系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)三維可視化仿真測(cè)試方法，其特征在于，所述的根據(jù)實(shí)際施工需求設(shè)置升降機(jī)吊籠基礎(chǔ)參數(shù)，包括：吊籠重量及額定載重量、吊籠運(yùn)行最大速度和吊籠加減速。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)三維可視化仿真測(cè)試方法，其特征在于，所述的建立吊籠動(dòng)力學(xué)模型及運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，對(duì)升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行初步選型，進(jìn)而完成升降機(jī)三維模型的建立，通過三維可視化仿真升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)過程，包括：

對(duì)吊籠進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模及運(yùn)動(dòng)學(xué)建模，獲得額定電磁轉(zhuǎn)矩及額定功率；

根據(jù)所獲額定電磁轉(zhuǎn)矩及額定功率對(duì)升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行初步選型，完成升降機(jī)三維模型的建立。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)三維可視化仿真測(cè)試方法，其特征在于，所述的根據(jù)所獲額定電磁轉(zhuǎn)矩及額定功率對(duì)升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行初步選型，完成升降機(jī)三維模型的建立步驟之后，還包括：

將升降機(jī)三維模型導(dǎo)入三維可視化仿真軟件中，根據(jù)吊籠運(yùn)動(dòng)學(xué)模型在軟件中設(shè)計(jì)升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)過程三維可視化仿真界面。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)三維可視化仿真測(cè)試方法，其特征在于，所述的對(duì)升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行虛擬仿真測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果獲得符合實(shí)際施工要求的升降機(jī)電氣控制系統(tǒng)，包括：

結(jié)合電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性在三維可視化仿真軟件中進(jìn)行虛擬仿真測(cè)試，若升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)過程虛擬仿真測(cè)試符合實(shí)際施工要求，則完成升降機(jī)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)三維可視化仿真測(cè)試方法，其特征在于，所述的對(duì)升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行虛擬仿真測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果獲得符合實(shí)際施工要求的升降機(jī)電氣控制系統(tǒng)，包括：

結(jié)合電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性在三維可視化仿真軟件中進(jìn)行虛擬仿真測(cè)試，若升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)過程虛擬仿真測(cè)試不符合實(shí)際施工要求，則對(duì)升降機(jī)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行重新選型并再次進(jìn)行虛擬仿真測(cè)試。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)三維可視化仿真測(cè)試方法，其特征在于，所述的升降機(jī)吊籠，采用齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，齒輪中心軸連接電動(dòng)機(jī)輸出軸，齒輪與齒條嚙合連接，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)吊籠沿齒條上下移動(dòng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)三維可視化仿真測(cè)試方法，其特征在于，所述的齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其動(dòng)力學(xué)模型，具體如下：

額定電磁轉(zhuǎn)矩公式具體如下：

其中，T表示額定電磁轉(zhuǎn)矩，R表示齒輪半徑，m表示電動(dòng)機(jī)及吊籠的總重量，g表示重力加速度，α表示吊籠沿著齒條上升運(yùn)動(dòng)的加速度，J表示轉(zhuǎn)軸與齒輪相連的電機(jī)旋轉(zhuǎn)部分聯(lián)合慣量，n表示電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；

額定功率公式具體如下：

其中，P表示額定功率。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)三維可視化仿真測(cè)試方法，其特征在于，所述的齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，具體如下：

根據(jù)齒輪與齒條之間的嚙合關(guān)系，獲得齒輪齒條約束方程φ為：

其中，表示齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度；x₁及y₁表示齒輪中心坐標(biāo)；R表示齒輪半徑；

齒輪齒條的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)約束方程φ^D表示為：

其中，ω表示齒輪轉(zhuǎn)速；t表示時(shí)間；

將公式(4)對(duì)時(shí)間t求導(dǎo)，獲得齒輪上下移動(dòng)速度方程：

其中，表示x軸方向速度，表示y軸方向速度。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升降機(jī)吊籠運(yùn)動(dòng)三維可視化仿真測(cè)試方法，其特征在于，所述的電動(dòng)機(jī)采用三相異步電動(dòng)機(jī)。