CN104150338B - 一种飞轮代替砝码测试自动扶梯制动能力的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种飞轮代替砝码测试自动扶梯制动能力过程中，制动力F与1个单位的制动力的比例关系的确认方法，和飞轮转动能量简便易行的调节方法。在电动机端上加上一个一个规格的飞轮，使其制停距离与上述相同，则自动扶梯***自身的机械能力及飞轮旋转的动能由制动器制动摩擦力及自动扶梯***摩擦力消耗掉。本发明用飞轮代替砝码测试自动扶梯或自动人行道制动能力的方法，拆装测试飞轮和测试过程简单，能大幅地降低测试成本，提高测量准确度，可以轻松判断自动扶梯的智能能力是否满足标准要求，为自动扶梯的载荷制动试验提供一种切实可行的检验方法。

Description

一种飞轮代替砝码测试自动扶梯制动能力的方法
技术领域
本发明具体涉及一种飞轮代替砝码测试自动扶梯制动能力的方法。
背景技术
目前，电梯检验检测机构对自动扶梯的实际制动能力检测所采用的试验方法是在梯级上直接加载标准砝码替代人体重量，然后待自动扶梯向下运行至额定速度后进行制停，测量其制停距离是否满足标准要求，并以此判断该检测项目是否合格。
采用直接加载标准砝码进行测试自动扶梯制动能力的试验方法思路比较简单明确，但该试验方法亦存在很多问题难以解决。
由于在试验时自动扶梯梯级空余的运行距离有限，部分自动扶梯启动后梯级速度未能达到自动扶梯的额定速度时就必须制停，以防带有标准砝码的梯级撞击梳齿板以及砝码对梯级产生冲击，造成测试结果存在一定的偏差。因此，迫切需要研究新的试验方法来代替标准砝码进行自动扶梯的载荷试验，以从根本上改变传统的自动扶梯载荷试验方法。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种飞轮代替砝码测试自动扶梯制动能力的方法。
技术方案：一种飞轮代替砝码测试自动扶梯制动能力的方法，包括如下步骤：
1）、调整制动簧正好为自由状态，压缩制动簧，使满载制动距离为1米，记录压缩距离：两边压缩距离之和，设此时的制动力为F；
2）、拆除砝码，安装飞轮，在制动力不变的情况下，调整飞轮焦量，使制动距离为1米；
3）、减小1个单位制动力，测量制动距离，记录调整的压缩距离，计标调整前的压缩距离与调整部分的压缩距离的比值；
4）、拆卸飞轮，搬上砝码，制动力不变，测量制动距离，并做好记录；
5）、增大制动力至F+1，测量制动距离，做好记录；
6）、卸下砝码、安装飞轮，制动力不变，测量制动距离，做好记录；
7）、增大制动力至F+2,测量制动力距离，做好记录；
8）、拆除飞轮，搬上砝码，测量制动距离，做好记录；
9）、根据测量的数据按比例制成飞轮和满载自动扶梯的制动力和制动距离图线：F-L图；
10）、卸下砝码，装上飞轮，调整制动力为F+2-F之间的任一制动力，测量制动距离，根据制动距离，从F-L图中找到飞轮线上的相应制动力，进而可找到相同制动力砝码线上的相对应的制动距离，即：自动扶梯车测试载荷额定速度条件下的制停距离；
11）、拆卸飞轮，装上砝码，制动力不变，测量满载制停距离，比较用飞轮和用砝码所测制停距离和偏差。
作为优化：为了获得自动扶梯满载制动距离上限值，制作一张与飞轮相配备的通过试验得出的飞轮及满载自动扶梯制动距离的F-L图：L表示制停距离，F表示制动力，F+L即制动力增加一个单位，其余依次类推，以供日后测试查询。
作为优化：所述F-L图中，飞轮的F-L线趋于直线，满在的F-L线趋于凹形线，在满载线3与飞轮线4交点的上方，制动距离均小于国家标准要求的上限，而满载线3与飞轮线4交点的下方，制动距离均超过国家标准要求的上限，因此，用一定规格的飞轮测量出自动扶梯的测量距离，即可判断出自动扶梯满载的制停距离，是否符合国家标准要求的上限。
作为优化：所述F-L图中，在制动力F相同时，满载线（3）和飞轮线（4）两者之间有一个对应关系：用飞轮测得制停距离LB时,满载线（3）就有A点与飞轮线（4）上的点相对应，LA就是设自动扶梯，在测试载荷额定宽度条件下的制停距离——测试载荷制停距离。
作为优化：根据能量守恒原理，试验自动扶梯满载运行制停时，取其制停距离上限为1米，载荷的机械能EM和自动扶梯***自身的机械能Ex的消耗，全部由制动器的制动摩擦损耗TZW和满载时自动扶梯***摩擦损耗TM完成，即EM+EX=TZW+TM；
飞轮安装在电机轴端，采用飞轮制停时，在制动力相同条件下，也取其制停距离上限为1米，飞轮的转动动能EW和空载自动扶梯***自身的机械能EX，全部由制动器的制动摩擦损耗TZM和自动扶梯***摩擦损耗TK所消耗，即EW+EX=TZM+TK，EM+EX=TZW+TM，得：TZW=EM+EX-TM，
由于制动力和制动距离相同，所以TZM=TZW，得：TZM=EM+EX-TM，EW+EX=EM+EX-TM+TK，
即EW=EM-（TM-TK），
根据经验，满载与空载自动扶梯***摩擦损耗的能量差，约为试验载荷机械能的（0.15-0.20）倍，即TM-TK=（0.15-0.20）EM，
得：EW=EM-（0.15-0.20）EM，取中值0.17，则：EW=EM-0.17EM，EW=0.83EM。
有益效果：本发明用飞轮代替砝码测试自动扶梯或自动人行道制动能力的方法，拆装测试飞轮和测试过程简单，能大幅地降低测试成本，提高测量准确度，可以轻松判断自动扶梯的智能能力是否满足标准要求，为自动扶梯的载荷制动试验提供一种切实可行的检验方法。
附图说明
图1为本发明的飞轮及满载自动扶梯制动距离的F-L图；其中1-上限线，2-下限线，3-满载线，4-飞轮线。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例
一种飞轮代替砝码测试自动扶梯制动能力的方法，包括如下步骤：
1）、调整制动簧正好为自由状态，压缩制动簧，使满载制动距离为1米，记录压缩距离：两边压缩距离之和，设此时的制动力为F；
2）、拆除砝码，安装飞轮，在制动力不变的情况下，调整飞轮焦量，使制动距离为1米；
3）、减小1个单位制动力，测量制动距离，记录调整的压缩距离，计标调整前的压缩距离与调整部分的压缩距离的比值；
4）、拆卸飞轮，搬上砝码，制动力不变，测量制动距离，并做好记录；
5）、增大制动力至F+1，测量制动距离，做好记录；
6）、卸下砝码、安装飞轮，制动力不变，测量制动距离，做好记录；
7）、增大制动力至F+2,测量制动力距离，做好记录；
8）、拆除飞轮，搬上砝码，测量制动距离，做好记录；
9）、根据测量的数据按比例制成飞轮和满载自动扶梯的制动力和制动距离图线：F-L图；
10）、卸下砝码，装上飞轮，调整制动力为F+2-F之间的任一制动力，测量制动距离，根据制动距离，从F-L图中找到飞轮线上的相应制动力，进而可找到相同制动力砝码线上的相对应的制动距离，即：自动扶梯车测试载荷额定速度条件下的制停距离；
11）、拆卸飞轮，装上砝码，制动力不变，测量满载制停距离，比较用飞轮和用砝码所测制停距离和偏差。
为了获得自动扶梯满载制动距离上限值，所制作的飞轮应配备一张如图1所示的通过试验得出的飞轮及满载自动扶梯制动距离的F-L图，以供日后测试查询。图中L表示制停距离，F表示制动力，F+L即制动力增加一个单位，其余依次类推。
从图1中可以看出以下两点：
（1）、飞轮的F-L线趋于直线，满在的F-L线趋于凹形线。在满载线3与飞轮线4交点的上方，制动距离均小于国家标准要求的上限，而满载线3与飞轮线4交点的下方，制动距离均超过国家标准要求的上限。因此，用一定规格的飞轮测量出自动扶梯的测量距离，即可判断出自动扶梯满载的制停距离，是否符合国家标准要求的上限。
（2）、在制动力F相同时，满载线3和飞轮线4两者之间有一个对应关系。如图1，用飞轮测得制停距离LB时,满载线3就有A点与飞轮线4上的点相对应，LA就是设自动扶梯，在测试载荷额定宽度条件下的制停距离——测试载荷制停距离。
在本实施例中，试验自动扶梯相关参数为：提升高度为4.35米；可见梯级高度为0.20米；额定速度为0.5米/秒；试验载荷重量为2610千克；梯级宽度为1米；驱动电机转速为960转/分钟；倾斜角度为30°。
其中，相关的基本原理及相关计算如下：
根据能量守恒原理，试验自动扶梯满载运行制停时，取其制停距离上限为1米，载荷的机械能EM和自动扶梯***自身的机械能Ex的消耗，全部由制动器的制动摩擦损耗TZW和满载时自动扶梯***摩擦损耗TM完成，即EM+EX=TZW+TM…………（1）。
飞轮安装在电机轴端，采用飞轮制停时，在制动力相同条件下，也取其制停距离上限为1米，飞轮的转动动能EW和空载自动扶梯***自身的机械能EX，全部由制动器的制动摩擦损耗TZM和自动扶梯***摩擦损耗TK所消耗，即EW+EX=TZM+TK…………（2）
由（1）式：EM+EX=TZW+TM
得：TZW=EM+EX-TM…………（3）
由于制动力和制动距离相同，所以TZM=TZW，代入（3）式：
得：TZM=EM+EX-TM…………（4）
由（4）式代入（2）式，
得：EW+EX=EM+EX-TM+TK
即EW=EM-（TM-TK）…………（5）
根据经验，满载与空载自动扶梯***摩擦损耗的能量差，约为试验载荷机械能的（0.15-0.20）倍，即TM-TK=（0.15-0.20）EM…………（6），
（6）式代入（5）式，得：EW=EM-（0.15-0.20）EM，取中值0.17，则：
EW=EM-0.17EM
EW=0.83EM…………（7）。
确定飞轮规格及理论重量：
满载制动时，调整制动力使自动扶梯制动距离为1米，即为试验自动扶梯制动距离上限值，制动前后，梯级上载荷的机械能变化量为：
EM=mgh+0.5mV2
EM=2610*0.5*9.8+0.5*2610*0.52
EM=13115.25N·m
制动力不变，采用飞轮制动时，使制停距离为1米。
飞轮转动动能：
EW=0.25W2πHρ（R4-r4）
根据试验自动扶梯实际结构，取飞轮外半径R=0.25米，取飞轮内半径r=0.16米，飞轮厚度为H米。
则EW=200967.48HN·m…………（8）
（8）式代入（7）式，得：200967.48H=0.83*13115.25
H=0.05417米=0.5417分米。
飞轮质量为：W=ρπH（R2-r2）=7.8*π*0.5417*（2.52-1.62）=48.98kg。
对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
本发明用飞轮代替砝码测试自动扶梯或自动人行道制动能力的方法，拆装测试飞轮和测试过程简单，能大幅地降低测试成本，提高测量准确度，可以轻松判断自动扶梯的智能能力是否满足标准要求，为自动扶梯的载荷制动试验提供一种切实可行的检验方法。

Claims (5)

1.一种飞轮代替砝码测试自动扶梯制动能力的方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)、调整制动簧正好为自由状态，压缩制动簧，使满载制动距离为1米，记录压缩距离：两边压缩距离之和，设此时的制动力为F；
2)、拆除砝码，安装飞轮，在制动力不变的情况下，调整飞轮焦量，使制动距离为1米；
3)、减小1个单位制动力，测量制动距离，记录调整的压缩距离，计标调整前的压缩距离与调整部分的压缩距离的比值；
4)、拆卸飞轮，搬上砝码，制动力不变，测量制动距离，并做好记录；
5)、增大制动力至F+1，测量制动距离，做好记录；
6)、卸下砝码、安装飞轮，制动力不变，测量制动距离，做好记录；
7)、增大制动力至F+2,测量制动力距离，做好记录；
8)、拆除飞轮，搬上砝码，测量制动距离，做好记录；
9)、根据测量的数据按比例制成飞轮和满载自动扶梯的制动力和制动距离图线：F-L图；
10)、卸下砝码，装上飞轮，调整制动力为F+2-F之间的任一制动力，测量制动距离，根据制动距离，从F-L图中找到飞轮线上的相应制动力，进而可找到相同制动力砝码线上的相对应的制动距离，即：自动扶梯车测试载荷额定速度条件下的制停距离；
11)、拆卸飞轮，装上砝码，制动力不变，测量满载制停距离，比较用飞轮和用砝码所测制停距离和偏差。
2.根据权利要求1所述的飞轮代替砝码测试自动扶梯制动能力的方法，其特征在于：为了获得自动扶梯满载制动距离上限值，制作一张与飞轮相配备的通过试验得出的飞轮及满载自动扶梯制动距离的F-L图：L表示制停距离，F表示制动力，F+L即制动力增加一个单位，其余依次类推，以供日后测试查询。
3.根据权利要求2所述的飞轮代替砝码测试自动扶梯制动能力的方法，其特征在于：所述F-L图中，飞轮的F-L线趋于直线，满载的F-L线趋于凹形线，在满载线(3)与飞轮线(4)交点的上方，制动距离均小于国家标准要求的上限，而满载线(3)与飞轮线(4)交点的下方，制动距离均超过国家标准要求的上限，因此，用一定规格的飞轮测量出自动扶梯的测量距离，即可判断出自动扶梯满载的制停距离，是否符合国家标准要求的上限。
4.根据权利要求2所述的飞轮代替砝码测试自动扶梯制动能力的方法，其特征在于：所述F-L图中，在制动力F相同时，满载线(3)和飞轮线(4)两者之间有一个对应关系：用飞轮测得制停距离LB时,满载线(3)就有A点与飞轮线(4)上的点相对应，LA就是设自动扶梯，在测试载荷额定宽度条件下的制停距离——测试载荷制停距离。
5.根据权利要求1所述的飞轮代替砝码测试自动扶梯制动能力的方法，其特征在于：根据能量守恒原理，试验自动扶梯满载运行制停时，取其制停距离上限为1米，载荷的机械能EM和自动扶梯***自身的机械能Ex的消耗，全部由制动器的制动摩擦损耗TZW和满载时自动扶梯***摩擦损耗TM完成，即EM+EX＝TZW+TM；
飞轮安装在电机轴端，采用飞轮制停时，在制动力相同条件下，也取其制停距离上限为1米，飞轮的转动动能EW和空载自动扶梯***自身的机械能EX，全部由制动器的制动摩擦损耗TZM和自动扶梯***摩擦损耗TK所消耗，即EW+EX＝TZM+TK，EM+EX＝TZW+TM，得：TZW＝EM+EX-TM，
由于制动力和制动距离相同，所以TZM＝TZW，得：TZM＝EM+EX-TM，EW+EX＝EM+EX-TM+TK，
即EW＝EM-(TM-TK)，
根据经验，满载与空载自动扶梯***摩擦损耗的能量差，约为试验载荷机械能的(0.15-0.20)倍，即TM-TK＝(0.15-0.20)EM，
得：EW＝EM-(0.15-0.20)EM，取中值0.17，则：EW＝EM-0.17EM，EW＝0.83EM。
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