[發明專利]一種碰撞試驗用臺車安全防護系統的設計計算方法

在審

• 申請號: 202010737489.6
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111859547A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 雷正保;周偉正
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/17;G06F30/20;G06F119/14;G06F119/04
• 代理公司: 暫無信息
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1.一種碰撞試驗用臺車安全防護系統的設計計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

A.根據實際要達到的防護等級要求，將臺車的質量劃分為[a b]區間，速度劃分為[cd]區間，根據試驗場地實際允許的停車距離，將最終的停車距離限定在區間[e f]之間，建立制動裝置輸出阻尼力與碰撞臺車質量和速度關系式(1)：

其中，M為臺車質量，V為臺車碰撞速度，F為制動裝置輸出阻尼力大，L和B分別是攔截鋼絲繩最長放出距離、導向滑輪裝置的橫向間距的一半。

采用控制變量法，進行阻尼力大小的求解；根據計算所得的阻尼力取值范圍，得到設計計算的阻尼力F₁，將F₁作為設計攔截索的初始數據；

B.根據求得的設計計算阻尼力F₁，計算攔截索直徑d；

C.根據攔截索直徑d設計計算制動裝置中的卷筒；

D.根據卷筒直徑D和攔截索輸出阻尼力范圍,進一步求出制動裝置所需提供的制動力矩范圍，進而確定制動器類型和型號；

E.根據設計計算阻尼力F₁，卷筒直徑D，確定卷筒軸的最小直徑d_min1；

F.根據攔截索的最大放出速度V_max、卷筒軸的最小直徑d_min1、設計計算阻尼力F₁，設計計算滑動軸承；

G.根據攔截索最大阻尼力F_max、卷筒的直徑D選擇連接卷筒軸與卷筒的花鍵類型和尺寸；

H.根據攔截索直徑d，得到滑輪直徑D₁；

I.根據設計計算阻尼力F₁，導向滑輪直徑D₁，確定導向滑輪軸的最小直徑d_min2；

J.根據攔截索的最大放出速度V_max、導向滑輪軸的最小直徑d_min2、設計計算阻尼力F₁，設計計算滾動軸承；

K.根據攔截索最大阻尼力F_max、導向滑輪的直徑D₁選擇連接導向滑輪軸與導向滑輪的花鍵類型和尺寸；

L.由上述步驟中計算出的主要參數，得到針對所述防護系統的制動裝置和攔截導向裝置。

2.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，在步驟A中，阻尼力求解方法為：取臺車制動距離L、臺車質量M、臺車碰撞速度V，計算得到制動裝置需要輸出的阻尼力范圍，實際最小停車距離的取值可以通過仿真得到的試驗臺車的加速度大小確定。

3.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，在步驟A中還具有步驟A1，根據求得的最大阻尼力F_max，確定設計計算的阻尼力F₁，F₁＝K₁F_max,其中K₁為安全系數，1.5≤K₁≤2。

4.根據權利要求1-3任一項所述的設計方法，其特征在于，攔截索破斷拉力S≥F₁×[n],其中F₁為額定拉力，[n]為最小安全系數，[n]＝5.6。

5.根據權利要求1-3任一項所述的設計方法，其特征在于，在步驟C中，卷筒節徑D₀≥K₂d，其中K₂與工作級數相關，K₂＝19。

6.根據權利要求1-3任一項所述的設計方法，其特征在于，在步驟C中還具有步驟C1,卷筒直徑D＝D₀-d，容繩寬度B_t3D₀，端側板直D_k≥D_s+4d，最外層攔截索繩芯直徑D_s＝D₀+(2S-1)d，端側板厚度其中，B_s為綜合影響系數，[σ]為端側板材料的許用應力，端側板實際厚度根據制動器相匹配的制動輪寬度確定。