Способ гашения колебаний тягового каната канатной дороги

 

СПОСОБ ГАШЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ ТЯ ГОВОГО КАНАТА КАНАТНОЙ ДОРОГИ, заклю чающийся в том, что определяют вели .чину амплитуды колебания вагона, после чего регулируют посредством привода скорость тягового каната, отличающийся тем, что, с целью повьшения безопасности движения вагона путем устранения возможности захлестывания каната в момент прохода вагона через башмак опоры, определяют иг. 1 период собственной частоты колебаний тягового каната по формуле ПГ Т 0,634 U-Si- , где Т - период собственной частоты колебания тягового вагона; L - длина каната одного пролетаJ Н, - натяжение тягового каната в пролете; g - масса погонного метра тягового каната, после чего сравнивают этот период с временем движения вагона через башмак опоры, которое определяют по формуле t 1/V, где С - время прохождения вагона через башмак опоры, 1 - длина башмака опоры; V - скорость движения вагона, и выдерживают равенство Т .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1270045 А1

Ш4 В 61 В 12/02

«у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3657247/27-11 (22) 24.10.83 (46) 15.11.86.. Бюл. М- 42 (71) Грузинский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В.И.Ленина.. (72) А.С.Бобохидзе (53) 621. 874 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 693525, кл. В 61 В 12/02, 1972. (54) (57) СПОСОБ ГАШЕНИЯ KOJKEAHHA ТЯГОВОГО КАНАТА КАНАТНОЙ ДОРОГИ, заключающийся в том, что определяют вели.чину амплитуды колебания вагона, после чего регулируют посредством привода скорость тягового каната, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения безопасности движения вагона путем устранения воэможности захлестывания каната в момент прохода вагона через башмак опоры, определяют период собственной частоты колебаний тягового каната по формуле

Т = 0,6341 —" где Т вЂ” период собственной частоты колебания тягового вагона; — длина каната одного пролета, Н„ — натяжение тягового каната в пролете;

g — масса погонного метра тягового каната, после чего сравнивают этот период с временем движения вагона через башмак опоры, которое определяют по формуле

1/ч, где t — время прохождения вагона через башмак опоры, 1 — длина башмака опоры, v — скорость движения вагона, и выдерживают равенство Т <4t.

1 1270

Изобретение относится к автоматизированному электроприводу и может быть использовано при наладочных работах электромеханической системы канатной дороги для устранения возникновения дополнительных колебаний в канатах при проходе опор вагоном.

Цель изобретения — повышение безопасности движения вагона путем устранения возможности захлестывания ка- 10 натов в момент прохода вагона через башмак опоры.

На фиг.1 дана схема канатной дороги, на фиг.2 — график усилия движения вагона. 15

На фиг.1 обозначены верхняя станция I несущий канат 2, тяговый канат 3, опора 4, опорный башмак 5, нижняя станция 6, вагон 7.

График усилия движения вагона 7 2р (фиг.2) показывает зависимость его от местонахождения вагона 7 при движении сверху вниз (сплошная линия) и снизу вверх (пунктирная линия).

Тяговый канат 3 глухо закреплен с 25 обеих сторон на вагоне 7, огибает . приводной и направляющий шкивы, установленные на станциях и 6, и движется вместе с вагоном 7. Вагон 7 . подвешен и перемещается по неподвиж" щ ному несущему канату 2, концы которого закреплены на станциях 1 и 6.

В нормальных условиях дорога работает следующим образом.

ОпеРатоР, пРинимая информацию о г -35 готовности к отправке вагона 7, запускает привод по направлению движлняя вагона 7 от верхней станции 1 к h аней станции 6.

В случае необходимости сь.нжения скорости движения вагона при проходе опоры 4 и в период остановки возле нижней станции 6 оператор иэм;няет режим работы привода.

Движение вагона 7 от нижней станции 6 в сторону верхней станции 1 происходит аналогично.

Если нарушается нормальный режим движения вагона, пуск или остановка производится там, где это окажется ®О нужным. Такие ситуации создаются как в нормальных, так и в аварийных режимах.

В момент прохода вагоном опоры 4 при изменении натяжения между хвосто- 5 вой и головной ветвями тягового каната 3 возможна раскачка тягового каната 3 в пролете между верхней стан045 2 цией 1 и опорой 4, когда вагон движется по направлению к нижней станции 6, или между опорой 4 и нижней станцией 6, когда вагон 7 движется в направлении верхней станции !. Возникающая раскачка может вызвать захлестывание канатов 3 и 2. Причиной этого являются сложные волновые процессы, протекающие в канате 3.

В момент прохода опор 4 вагоном 7 тяговое усилие Р переходит от хвостовой в головную ветвь тягового каната 3. В емя t изменения F- определяет скорос-.ь движения вагона 7 на опорном башмаке 5. Длительность переходного процесса нарастания подъемного усилия каната 3 определяет

Так как при изменечии F хвостовая ветвь тягового каната 3 поднимается и приближается к несущем. канату ?, головная ветвь опускается, и для эаI хлестывания канатов 2 и 3 опасность представляет хвостовая ветвь.

Для каната 3 как колебательного, звена с распределенными параметрами характерны волновые процессы. Колебания, возникающие в результате управляющего воздействия, устраняются с

i. ëîùüþ привода, а колебания, возникающие в результате воздействия возмущением не устраняются. Ввиду большой длины каната 3 между опорами пос едн и становится чувствительным к ьозб вождению поперечных колебаний. Часг; а колебаний зависит от скорости нарастания воздействия.

При скачке тягового усилия F что соответствует характеру протекания процесса при прохождении вагоном 7 опор 4 без снижения скорости, подъемная сила не успевает распространиться по всей длине .каната 3. Подъем ее происходит по отдельным участкам воздействия бегущей волны повышенной частоты колебания. Перемещаясь вдоль каната 3, бегущая волна в ряде случаев суммируется с отраженной волной или волной существующего колебания, которую имеп канат 3 до прохода опор

4 вагоном 7, в результате чего амплитуда колебаний на отдельных участках растет, и дальнейшее протекание процесса носит неопределенный характер.

Степень демпфирования этого вида колебания зависит от величин диссипативных сил и возможности отдачи энергии другим звеньям колебательной системы.

3 ". 7OO

Несмотря на то, что колебания в тяговом канате 3 возбуждаются в результате перераспределения управляющего воздействия между ветвями каната

3 в процессе прохода опор 4 вагоном

7 демпфирование с помощью привода полностью не решает задачу, т:к как для захлестывания канатов иногда достаточна первая волна колебаний.

При уменьшении скорости нарастания 10

F путем снижения скорости движения вагона 7 на опорном башмаке 5 подъемная сила успевает распространиться по длине каната и ее переход в другое положение происходит постепенно без нарушения формы навески. Однако такой

"пособ предотвращения возникновения дополнительных колебаний снижает производительность и осложняет управление. 20

Исключение возможности захлестывания канатов 2 и 3 при движении вагона на опорном башмаке 5 без снижения скорости достигается в том случае, когда выполняется общеизвестное усло- 2S вие, применяемое в теории автоматизированного электропривода по оптимизации управления, согласно которому общее время t нарастания F не должно

I быть меньше четверти периода Т соб- З0 ственной частоты первой гармоники колебания каната 3.

Кпгда указанное условие не соблюда/тся при t < T/4 в колебательных .звеньях (в канате 3) в цереходных ре3S жи ;ах возбуждаются колебания, при

t > Т/4 процесс носит апериодический характер.

/. .вязь между временем прохождения вагона 7 через башмак 5 опоры 4 и периодом собственной частоты хвостового каната 3 является общим критериеи для всех канатных дорог независимо от их конфигурации и параметров элементов электромеханической системы, с помощью которого возможно выб-рать оптимальный вариант устранения

45 4 дополнительных колебаний в канате 3 при проходе опор 4 вагоном 7 °

Время t с параметрами элементов дороги связано простым соотношением

t = 1/v, где 1 — длина опорного башмака 5, м, v — скорость движения вагона 7 на опорном башмаке 5, м/с.

Период собственной частоты тягового каната 3 через параметры элементов привода выражается соотношением

T = 0,634 L/è ÃÉ/, где L — длина каната 3 одного пролета, м; п = 1, 2,3 — коэффициент, учитывающий гармонический состав колебания, Н, — натяжение хвостового каната

3 в момент, когда вагон 7 подходит к опорному башмаку 5, кг;

g — масса погонного метра тягового каната 3, кг/м.

Так как для Т определяют первую гармонику, то n = 1. Расчетное соотношение принимает вид х = 0,634 ЙЙ/р.

Рассчитывают t и Т.

Полученные результаты сравнивают и если имеет место неравенство t <

Ъ

< Т/4, то увеличивают натяжение каната 3 добавлением натяжного груза или натягом пружины натяжного устройства.

F(t) нарастает по экспоненциальному закону с постоянным временем, Экспоненциальный характер изменения

F(t) обеспечивает профиль опорного башмака. С учетом того, что переходный процесс t кончается через (3-4) при соблюдении заданного условия канат 3 без колебания занимает новое положение °

1270045 л л

Фиу. 8

Составитель Л.Трофимчук

Техред Д.Сердюкова Корректор А.Зимокосов

Редактор Л.Веселовская

Заказ 6088/15 Тираж 473

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4