张力释放装置设计及研究,   花都出租云梯车, 花都云梯车租赁,  花都云梯车   首先针对张力绞车的结构特性进行分析，在此基础上，提出一种新型减张力结构以及相应的控制方窠，建立模型并分析，指出该系统在收放工况下均能有效地控制张力，使其保持稳定。本章节在减张力结构设计的基础上，对自动排缆结构进行改进，提高排缆的整体效果。

        张力系统分析本系统巧究的张力绞丰主要应用于海洋中大负载的回收和释放。传统张力绞车的主要执行机构是储缆绞车和排缆装置，储缆绞车通过排缆装置缆绳连接负载。系统有两种工况：释放工况、回收工况。在释放负载工况下，在控制系统的作业下储缆绞车逆时针旋转，设定为正转，系统释放缆绳与负载；在回收工况下，储维绞车顺时针，反转，系统卷绕缆绳回收负载。通过控制储缆绞车马达的转向，实现负载的回收或释放；遁过液压调速系统调节负载回收、释放的速度。传统张力绞车的系统结构形式为负载通过缆绳与张力绞车的卷筒直接相连，系统机械结构中只涉及有一个卷筒，即同时承担对负载的牵引及缆绳的存储释放工作。在小负载张力系统中，卷筒对负载直接控制的工作形式较为简洁方便。通过对传统张力绞车进行的动态性能分析中可以得出，当作用对象为大负载时，则会产生诸多弊端。

    １、在张力系统存储维绳的过程中，缆绳Ｗ—定的螺旋角度缠绕在绞车卷筒上，相邻两层缆绳之间的螺旋方向相反，同时由于大负载作用缆绳承受非常大的张力，栖邻两层维绳之间会产生极大的挤压力、摩擦力，长时间作用会加速缆绳的磨损，缩短其寿命，降低张力系统的可靠性。

    ２、缆绳在卷筒上排列的过程中，缆绳到达卷筒两端时需要换向。由于维绳非刚体的特点，缆绳在负载作用下产生的张力作用于自身，取微小段缆绳作为受力分析对象，当这傲小段缆绳到达卷筒两端时，该曲率半径巧到最小值，且该值非常小，极易造成缆绳的损坏。

    ３、同样在卷筒两端，由于卷筒与大负载直接相连，该缆绳上的张力这到很大，使卷筒两端的维绳产生互相挤压，出现跳维、乱咬现象。不仅对机械结构造成破坏，对控制系统３６第３章张力释放装置设计及研究同样会造成巨大冲击。

      

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      针对上述问题，在张力绞车卷筒与负载之间设计减小绳绳张力的装置，原来的张力绞车卷筒不再承担负载的大张力，只起到对缆绳的存储、释放作用，称为储繩卷筒。连接负载的维绳承担负载及辅助工作元件施加的全部张力，在缆绳进入储维卷筒前，缆绳上的张力需要释放并使之保持在一个较小值的范围内，储维卷筒与负载之间的装置即为张力释放装置，由于起到了张力碱小的功能，又称为减张力装置，下文统一称为张力释放装置。

      结构设计,  张力释放装置主要功能是将负载牵引功能从储维绞车分离出来，独立承担减小维绳张力的功能，系统整体结构包括：储缆绞车、张力释放绞车以及负载三部分。储缆绞车，即为传统的张力绞车部分，只承捏存储缆绳的作用；张力释放装置，将Ｉ段维绳的大部分张力释放，使Ｉ段缆绳到这ＩＩ段时，繩绳张力保持在一个较小值的范围内；张力释放装置为两个摩擦轮，其工作原理为通过绵绳与摩擦轮之间的摩擦为将绳绳上的大部分张力吸收。Ｉ段缆绳张力主要为负载及辅助设备的重力，经过张力释放装置，到这ＩＩ段时，缆绳上的张力减小到一定范围，并保持稳定。张力释放装置，目的将缆绳上的张力减小至一定范围，是绞车系统中的主要张力承担装置。其主要部分为一组配合紧密的盘式摩擦轮组。 常见的盘式摩擦轮组是由一个主动摩擦轮和一个表面为非摩擦材质的光筒组成，采用水平并排安放或立式并排安放的结构。这种结构能够较为有效的避免摩擦轮对缆绳的损伤，但是由于摩擦筒与光筒表面摩擦系数相差太大，且缆绳不止缠绕一圈，在这样的情况下，张力释放装置在运行过程中，绳绳与光筒之间容易打滑，造成张力释放装置系统性冲击，不仅对整个装置有机械性损害，同时会絶控制系统造成冲击。为了避免上述问题，部分张力绞车系统中对摩擦轮进行改进，其中的主动摩擦轮的全部的圆环摩擦槽改为半圆环摩擦槽，将其中的光筒采用改进后的摩擦轮眷代。这种方式避免了主动摩擦轮独立承担大张力而比光筒容易受损的弊端，在一定程度上可以避免缆绳与光筒之间的打滑现象。由于缆绳初始进入张力释放装置时，缆绳上的张力非常大，同时，根据静摩擦为产生的原理分析，缆绳与摩擦轮之间的摩擦力变化过程为：从０呈一定系数呈线性增加，当负载受环境因素发生张力波动时，缆绳张力易突破与摩擦轮之间的最大静摩擦为，从而变为滑动摩擦力，由此这种改进方法只能从一定程度上改善维绳与摩擦轮之间的打滑现象，并不能完全避免。打滑累积到一定程度后，两个同样具有一定数量的半圆环摩擦槽的摩擦轮会将没有摩擦力的光槽旋转至缆绳接触的位置，且一直保持该状态，当这样的情况发生时，则张力释放机构的组成等价于两个光筒，则完全失去了张力释放的功能。

    针对上述出现的两个问题，对摩擦轮进行进一步的改进，为防止轮组由于受力相差太大而产生系统冲击，摩擦轮组采用两个设计相同的摩擦轮。普通摩擦轮的所有禮均为摩擦槽，两个摩擦轮同时工作，则使缆绳上的张力衰碱太快，容易造成缆绳损坏。本系统对摩擦轮的进行改进设计，改进后的摩擦轮。两个摩擦轮均采用光槽、摩擦槽间隔设计。维绳在进入摩擦轮时，若直接进入摩擦槽，则容易受静动摩擦力差异的影响产生波动，故摩擦轮的第一槽为光槽，这样的设计，不仅避免维绳的滑动冲击，同时可以引导缆绳以一定角度旋转缠绕。为使维绳在摩擦轮之间的过渡更平滑，不受自身应为影响，其中一个摩擦轮的轴為、与另一个摩擦轮的轴成成一定角度０安装。该角度与摩擦增的直径、摩擦轮的直径有关，具体关系为：６＝ａｒｃｔｇ—Ｄ，一一摩擦轮上的摩擦槽半径Ｄ２   

      摩擦轮半径这样的设计能够将大张力较为均等地分配释放，减轻作为主动轮的控制压力，避免打滑现象的出现，消除了由于打滑带来的对机械结构和电气控制系统的冲击，很大程度上提高了系统的稳定性。张力释放机构采用的结构，其主要工作部件由一对相似的摩擦轮构成，均由液压马达进行驱动，同时通过缆绳对负载进行牵引或释放，两个摩擦轮均为间隔设计摩擦槽，缆绳在摩擦轮上缠绕数圈后实现绳上张力減小。系统主要为两种工况，负载的回收工况以及负载的释放工况。系统进行收缆时，储缆卷筒与张力释放的摩擦轮为主动件。储缆卷筒给ＩＩ段绳躁施加较小的张力了，同时，张力释放装置施加摩擦力，与同方向，系统收缆的过程即为通过缆绳回收负载，即Ｉ段维绳的张力主要为负载与维绳的重力。系统进行释放时，储缆卷筒与张力释放摩擦轮反向转动，负载下降。负载释放过程中，负载为施力主动件。Ｉ段缆绳在负载与缆绳重为的作用下向负载方向运动。释放过程中，储维卷筒与摩擦轮的控制系统提供制动为矩，储缆卷筒对缆绳施加维绳运动方向相反的力，使ＩＩ段缆绳张力为了。摩擦轮同样受控制系统的制动为矩，产生与维绳运动方向相反的摩擦力整体分析，ｆ与Ｔ２同方向。

     通过以上的分析，可以看出，无论是在回收工况还是禪放工况，摩擦轮对缆绳的摩擦力方向不变。由于缆绳为柔性材料，其自身张力方向多变，因此采用微积分的方法进行力学分析，选取摩擦轮上一段长度为ｄｌ的维绳作为研究对象，进行受力分析，ｄｌ为无限小。缆绳上的张力通过与摩擦轮之间的摩擦进行释放，摩擦轮由液压马达提供动力，其旋转角速度为Ｗ，摩擦推半卷Ｄ。选取长度为ｄｌ的微小段缆绳，进行受力分析，忽略其伸长现象。缆绳连接负载端在进入摩擦轮之前，其自身的张力为Ｔ＋ｄＴ，缆绳通过张力释放机构后，缆绳张力减小，设减小量为ｄＴ，则进入储维卷筒的缚绳张力为Ｔ。由于摩擦轮为主动件，带动缆绳运动，则缆绳与摩擦轮之间的摩擦为方向与Ｔ同方向。该微缆绳不仅受摩擦轮切向力，同时受摩擦轮的餐向为ｄＮｔｓｉ。将公式两边同时取对数：Ｉｎ＝ｆｊｊｃｐ  Ｔ２整理得：Ｔ＾２＝２ｅ  Ｔｉ——拖曳负载端缆绳张力   Ｔ２一一储缆卷筒端缆绳张力口维绳与摩擦轮之间的当量摩擦系数.   电——缆绳在摩擦轮上的包角工业用牵引缆绳一般由主要的受力部件承力绳以及外部保护部件护套组成，当缆绳受力时，护套与承力绳么间会产生相应的摩擦力，若外力极大，护套与承力绳之间发生相对移动，即导致缆绳坏损。因此，缆绳与摩擦轮之间的摩擦系数应小于护套与承力绳之间的当量摩擦系数。包角是维绳在两个摩擦轮上的包角总和，包角越大，则维绳收到的摩擦力越大，但同时，包角增大的同时也增加了系统机械结构的复杂度。 可以得出张力释放效果，释放的张力由缆绳在摩擦轮上缠绕的圈数、维绳与摩擦轮之间的摩擦系数、摩擦轮的摩擦包角共同决定。

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