缓冲装置（精选十篇）
缓冲装置 篇1
关键词：斜井人车,钢带缓冲装置
0 引言
斜井人车是各大矿山及矿井运送工作人员的安全设备, 其优点为运行安全可靠、不跑车、不掉道、爬坡能力强、牵引力大、运行速度快等。但是怎样使斜井人车缓冲更加平稳、安全可靠, 有效防范和遏制运人事故, 而且适用于各种斜井人车是我们需要研究的问题。
1 斜井人车缓冲木改为钢带缓冲的原因
各大煤矿井一直以来主要使用的斜井人车是插爪式斜井人车, 插爪式斜井人车相对安全性较低, 为更好地贯彻落实《国务院办公厅关于加强煤矿安全生产工作的意见》 (国办发[2013]99号) , 严格煤矿技术装备的准入和管理, 有效提高煤矿斜井运人系统的安全性能水平, 有效防范及遏制运人事故的发生, 插爪式斜井人车在3年之内将被淘汰。所以我们在对插爪式斜井人车制动装置更改的同时, 其缓冲装置也不能使用了, 为此将原来的缓冲木缓冲装置改为钢带缓冲装置, 从而提高了斜井人车的安全性及平稳性。
2 斜井人车钢带缓冲装置的结构设计
经过公司反复研究, 决定利用改变斜井人车的缓冲方式来提高斜井人车制动的平稳性和安全性, 为此研制出斜井人车的钢带缓冲装置。斜井人车钢带缓冲装置主要由缓冲箱体、耐磨套、动轴、挡盖、定轴、缓冲钢带、导向槽钢、钢带拉头构成, 如图1, 缓冲箱体3的里面安装一根动轴5在中间和两根定轴7在两边, 动轴5可以上下移动, 动轴5两头安装有耐磨套4, 为防止动轴和定轴左右窜动, 动轴和定轴的两端安装有挡盖6, 缓冲钢带8两头固定在钢带拉头2上, 中间部分夹在动轴5和定轴7之间, 动轴5在缓冲钢带8上面, 定轴7在缓冲钢带8下面, 钢带拉头2焊接在斜井人车底架的导向槽钢1上, 导向槽钢1焊接在斜井人车的底架上面。当钢丝绳断裂时, 斜井人车制动, 由于惯性和重力的作用, 斜井人车带动导向槽钢1和缓冲钢带8一起移动, 缓冲箱中的动轴沿着导向槽钢8向下移动, 动轴5压住缓冲钢带8, 使缓冲钢带8产生变形实现缓冲, 使斜井人车在斜井运行中更加平稳更加安全可靠。可用于不同的斜井人车, 而且其缓冲结构简单, 成本低。
1.导向槽钢2.钢带拉头3.缓冲箱体4.耐磨套5.动轴6.挡盖7.定轴8.缓冲钢带
3 结语
缓冲作文800字 篇2
别急，慢慢来
常常听到同学说：“初三苦，初三累，初三卷子满天飞。”这话倒真不假，每天一节课接着一节课，满负荷运转，天天如此，压得我喘不过气来。
曾几度因学业上的压力彻夜未眠，我只管拼命地向前冲，害怕同桌比我多做一个题，多背一个单词，名次超过我。
然，无论怎样努力，总是事与愿违，班主任把我叫到办公室里，他说：“你的努力我看到了，但是别急，慢慢来。太快了，都不给自己缓冲的机会，怎么行？”班主任的理解让我红了眼眶，我选择停下手中的笔，问自己：我的学习方法是否需要改进？我的情绪状态是否需要调整？
课间，我不再拼命刷题，我请教数学老师，给我点拨解题思路和方法，我请教物理老师，教我画电路图的技巧。我学累了就闭目养神，出去散散心。就这样，我的成绩开始提高，我也在学习中找到了快乐。
别慌，再想想
做鸡头，还是凤尾？
面临选择高中的问题，以我的成绩，如果是想选择上巴一中，现状可能是——再怎么拼命苦干，名词还是班上的尾巴；若是上二中三中，或许可以有个靠前的排名。
面临这样的选择，父母最大的心愿，就是让我考上巴一中；老师却建议我上二中，因为那里会让我在学习中获得自信；我最好的朋友却想让我和她奔三中。
一中，二中，三中……太多太多的声音在我耳边响起，我左右为难。
正当我纠结郁闷的时候，我收到了一则同学留言：别慌，再想想，这是属于你的选择题。选择比努力更重要。
我陷入思考，我必须选择听从自己的本心。我是个要强的人，我发自内心地不想做凤尾。但一中有更优秀的老师和同学，他们可以让我获得更多不一样的东西。我去三中虽然可以让自己获得成就感或者说虚荣，但我要的，是更快更好地成长。一中的环境与氛围，肯定更有利于我的成长。——对！我要的是更好地学习和成长，不是排名靠前的那点自信或虚荣。
所以，亲爱的自己，抛掉虚荣心吧！我宁作一中的凤尾，也不要做三中的鸡头。我要上一中！我要为自己拼一把！
纠结痛苦时的静心思考，让我不再迷茫。渐渐发现，生活本不是马不停蹄的一路飞奔，也不能像猫一样追着风。
2012年江苏卷缓冲装置试题欣赏 篇3
例1 （2012江苏卷第14题）某缓冲装置的理想模型，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f.轻杆向右移动不超过l时，装置可安全工作.一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动l4，轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦.
（1）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；
（2）求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm；
（3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v′和撞击速度v的关系.
1 江苏省教育考试院公布的参考答案
（1）轻杆开始移动时，弹簧的弹力
2 对解答的分析
从解答的（4）、（5）两式可以看出，从轻杆开始移动直到停止的过程中，弹簧的弹性势能保持不变，弹簧的弹性势能为什么不变呢？
取轻杆为研究对象，由于轻杆滑动时，滑动摩擦力为恒力，轻杆的质量为零.根据牛顿第二定律，当轻杆以任意加速度运动时，轻杆受到的合力为零，弹簧对轻杆的弹力在轻杆滑动时保持不变.所以从轻杆开始移动直到停止的过程中，弹簧的形变量为定值，弹性势能保持不变.
本题中为什么要求弹簧的劲度系数足够大？
小车对弹簧做的功变成弹簧的弹性势能，所以有
由以上分析不难看出，弹簧的劲度系数足够大能够保证轻杆的滑动停止后，小车反弹的速度以及动能足够小.
以下回顾一下对试题的分析过程：
当小车撞击弹簧后，小车先做加速度增大的减速运动；当轻杆开始滑动后，小车做匀减速运动直到速度为零；之后小车被弹簧弹回，做加速度减小的加速运动.设小车压缩弹簧的时间为Δt，轻杆运动l4到停止的时间为t0，由匀变速运动公式易知轻杆运动l到停止的时间应该为2t0，小车全过程的速度时间图象如图2和图3所示.
液压油缸缓冲装置设计的探讨 篇4
在当前液压支架液压油缸中, 最为常用的缓冲装置是通过缓冲柱塞及节流阀来确保固定节流的实现。主要以缓冲阀、节流口、单向进油口、端盖、单向阀、缓冲腔、缓冲柱塞、活塞等八个部分为主。在液压油缸工作过程中, 缓冲活塞进入到缓冲腔中, 这时缓冲腔内的油液针流入到节流口内, 然后排入, 从而在腔内形成一定的缓冲压力, 有效的确保了活塞运动速度的降低, 确保了缓冲目的的实现。
2 常用的缓冲结构
2.1 采用固定节流方式的缓冲结构
设定在理想状态下, 不对油液的不可压缩性和粘性阻尼进行考虑, 来对固定节流方式的缓冲装置进行数学建模, 可以发现, 当液压油缸在加压力和负载共同作用下时, 活动速度较高, 而当浸入到缓冲装置时, 缓冲会产生较大的负的加速度, 在缓冲腔中形成较大的压力, 所以对于固定节流方式的缓冲结构在低速及轻载的简单油缸内具有较好的适用性。当对缓冲缝隙宽度进行增大时, 可以降低腔内的压力峰值和缓冲负加速度, 从而增大缓冲形式, 有利于缓冲时间的延长。所以为了能够有效的确保固定节流方式缓冲结构的不足之处, 在对缓冲结构进行调剂地, 可以将节流面积设计为较大值, 这样在缓冲进行过程中, 缓冲结构的节流面积会逐渐减少, 从而使腔内的压力平缓进行过渡, 保持腔内的压力的平稳性。这样固定节流缓冲结构活塞在运动时则会平稳的进行减速。这就需要在设计时要渐变节流缓冲结构, 从而达到节流面积随缓冲的进行而改变。
2.2 采用渐变节流方式的缓冲结构
渐变节流方式的缓冲结构主要有四种形式, 即梯形节流、抛物线形节流、锥形节流和笛形节流, 通过利用汽渐变节流方式的缓冲结构可以有效的降低加速度, 减小缓冲冲击力, 对于提高缓冲的效果具有非常重要的作用。
当采用阶梯形节流缓冲结构时, 由于这种结构制动时间比较短, 当柱塞进入到缓冲孔后, 其活塞的速度则会快速降低, 而且在缓冲过程中, 柱塞和缓冲孔的缝隙则会变小, 从而缓冲速度和压力也会减小。但这种结构往往在缓冲开始时具有较大的压力, 导致活塞受到较大的冲击, 所以阶梯形节流缓冲结构在一些速度较低而且需要承受较大冲击的简单工况上具有较好的适用性。
抛物线节流结构由于其可以在工况要求较高的条件下进行适用, 在结构加工上具有复杂性, 所以在设计时需要重视参数的设置, 从而确保能够得到较为平稳的缓冲压力。
液压油缸圆锥缓冲节流装置上有非常广泛的应用, 其内部的柱塞和缓冲孔之间的间隙随着缓冲形成的进行而渐变的, 具有非常好的压力峰值, 特别是当柱塞浸入到缓冲孔内部时, 则会产生较大的压力峰值, 然后压力峰值会快速降低。
在一些振动要求小及活塞速度要求较高的工况中适用于笛形缓冲结构, 由于在笛形缓冲结构内部设有阻尼孔, 而且当缓冲行程增加时, 缓冲孔也会随之减少, 流通面积变小, 这种结构无论是减速度还是缓冲压力都较为理解, 但在结构加工过程中对精度具有较高的要求。
3 缓冲装置的优化设计
3.1 缓冲装置进行模型化设计
液压油缸缓冲装置可以采用节流式缓冲装置模型, 是一种可调节的缓冲装置。这种缓冲装置的设计原理为:缓冲塞在外力的作用下, 进入缓冲腔内, 使得腔内的油液流入节流口, 然后流出。其中, 缓冲装置中的活塞端通常是由缓冲柱塞构成的, 上面设有缓冲内孔, 当柱塞进入到内孔后, 缸盖将会在节流阀的位置排出, 给活塞的运动带来了一定的阻力, 减慢了活塞的运动速度。通过改变节流口的开度, 可以控制活塞的缓冲程度, 单向进油口与单向阀相连, 控制活塞的向右运动, 此外, 还设有一个在高压力的限制阀, 保证缓冲腔内的压力不能超过额定压力值。
3.2 控制距离及速度
在优化设计液压油缸缓冲装置的控制距离及速度时, 首先, 假设所有的运动部件都是质点, 形成一个研究的质点系, 将以下物理量设置为已知量:制动前活塞的运动速度、进油腔有效面积、活塞直径、所受到的压力、缓冲柱塞直径和缓冲腔有效接受面积, 制动前活塞会受到重力、摩擦力和负载力。一般情况下, 缓冲装置中运动部件受到较大的作用力, 为了简化问题, 可以将重力、摩擦力和负载力设为总的负载力。在分析缓冲柱塞在某个位置的距离与速度时, 可以利用动能微分方程计算出总的负载力的大小。
3.3 最小缓冲容量设计
在液压油缸设计过程中, 当其缓冲装置的缓冲形成越大时, 则其所能达到的缓冲效果则会越好。在实际设计时, 则会将柱塞的缓冲形成设为一个固定值, 这样在对缓冲腔的面积增大时, 则会有效的提升缓冲效果。这就需要在设计过程中, 需要对液压油缸缓冲装置的缓冲腔面积和柱塞的直径进行合理设计, 从而确保达到最佳的缓冲效果。液压油缸缓冲容量的设计需要考虑的因素较多, 需要通过对工况质量的具体情况进行计算后, 来对柱塞的长度和缓冲腔的面积进行确定, 并进一步确保达到最佳的缓冲效果。
结语
液压支架中液压油缸缓冲装置的应用, 不仅可以有效的降低冲击过程中给油缸带来的不良影响, 而且能够延长油缸的使用寿命。目前较为常用的液压油缸缓冲结构分别为固定节流方式的缓冲结构和渐变节流方式的缓冲结构, 无论在哪种缓冲装置结构进行设计时, 都需要对设计进行优化, 采用模型化设计, 从而达到有效的控制距离和速度, 确保缓冲容量的合理性, 从而达到最佳的缓冲效果, 这对油缸工作性能及液压支架作用的有效发挥都具有极为重要的意义。
参考文献
[1]周伟杰.浅谈液压油缸缓冲装置的设计[J].黑龙江科学, 2013 (10) :43.
[2]刘传让.挖掘机液压油缸缓冲装置的设计方法与分析[J].安徽科技, 2011 (04) :44-45.
缓冲作文800字 篇5
转眼，初三的时间轴已经进行了一多半。为了迎战中考，每位老师都似加了催化剂，马不停蹄赶着进度，每天作业多得让我喘不过气。
终于到周末了，迎来了我的自由阅读缓冲时光。
午后，阳光在书桌上拓出一圈圈温暖，清风抚摸书页，伴随着耳机里的纯音乐，我在这清风搅拌着书香的意境中，沉浸……
“生活虽是充满苦难的，但心仍能向美好奔去”“院墙上，爬满开得好好的三角梅，密集的一朵朵。俏眉俏眼的，在清风中浅笑”。丁立梅老师的散文一直是我书架上的常客，她的作品我反反复复地看，有些句段可以倒背如流。
每每读到这样的句子，忽觉生活处处可爱，丰子恺说：你若爱，生活哪里都可爱。是啊！只要用心感悟生活，试着发现美好，生活就会越来越好。
周末早起，静待日出，看看天空的深蓝变成浅蓝，慢慢积攒一团橙光，最后红日冲破黑暗，天地明亮，忽地爱上了这种感觉。
从此，早晨不再是拖沓着被闹钟吵醒起床，而是伴着铃声有规律的震动一下爬起，不再是慌慌张张吃几口早餐就奔向学校，气喘吁吁地爬百步梯。而是按时起床填饱肚子，趁着人少一步步走着欣赏风景，脚下踩着大理石砌成的台阶，抬头是满幕星辰，皎洁月光和教室灯光点亮了夜，忽觉有些浪漫，学习也变成了一件幸福的事。
每当我心情焦躁时，我喜欢拿起一本东野圭吾的推理小说，走进他构建的世界，抽丝剥茧，揭开迷底。让我在阅读中享受脑洞大开的乐趣，他塑造了一种值得人们仰望和追求的生命境界，让人宁静。
每当我迷茫时，我喜欢读《墨菲定律》，它以上帝视角探索事物间的规律，让我明白一些道理，掌握一些技巧，从而更加明确自己的`方向。
我们的步履总是那么匆遽，我们的鞋子上蒙着一层细尘，我们的履底无缘阅读洁白美丽的云朵。我们这双眼睛在追逐着什么？这颗心儿在遗忘着什么？
慢下来！给生活按下暂停键，缓冲一下，去寻找细节，享受阅读，去用心体会生活，与温暖相伴。你会发现，人间值得！
缓冲一下吧！和我站到一起，让我指给你看吧——天上，开着那么多那么多上帝来不及摘走的花啊……
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汽车碰撞事故缓冲吸能装置设计 篇6
目前, 典型的保险杠结构分为两种。一种是吸能式保险杠, 其保险杠蒙皮和骨架间填充一些用于吸收碰撞能量的材料, 如图1.l所示。
1.2 缓冲式保险杠
另一种是缓冲式保险杠, 它是通过保险杠支架结构来缓冲对车身的碰撞, 如图1.2所示。本文将采用金属薄壁吸能梁作为本装置的辅助吸能段以提高保险杠的耐碰撞性能。
2 理想的前碰撞特性
车辆发生正面碰撞事故时, 为保护车内乘员的安全, 根据汽车前碰撞损伤机理可知车辆要具备以下的条件: (1) 要保证乘员足够的生存空间; (2) 除乘坐室以外的车体结构部分尽可能的多变形, 以合理地吸收碰撞能量, 使得作用于乘员身体上的力和加速度值不超过人体的耐受极限, 避免人体器官受到伤害而导致伤亡。
汽车的碰撞吸能过程是一个将碰撞能量转化为变形能及其它形式能量的过程, 为简化起见, 忽略其它形式的能量消耗, 则碰撞前汽车的动能将等于碰撞过程中碰撞力所做的功, 即:W=:ÁÁF (t) ds
在汽车动能 (W) 一定时, 通过增加碰撞力作用距离òÁÂ可以减小碰撞力F (t) 。即碰撞变形长度越长, 则碰撞作用力可以减小, 同时, 乘员承受的碰撞加速度也可以减小。
然而, 从保护乘员生存空间的角度考虑, 车辆的前部吸能区域不能发生过大的变形, 即变形量需控制在一定的范围之内, 否则会导致发动机、变速箱、转向机构等刚性部件侵入驾驶室, 直接挤压车内司乘人员而导致伤亡。同时, 考虑到环境保护、燃油经济性、汽车轻量化等因素, 越来越多的紧凑型汽车受到市场的青睐, 这些车型前部变形吸能空间通常较小, 要达到既减少碰撞作用力, 又使车辆本体结构不发生过大变形, 一种有效的措施是将变形吸能空间拓展到车体外部, 达到增加碰撞变形长度, 延长碰撞时间历程的目的。
根据上述工作原理, 本文在汽车前纵梁与前保险杠之间设计了一套可伸缩的辅助吸能装置 (如图2.2所示) 。汽车停车或正常行驶时, 辅助吸能装置缩回于前纵梁内部。当车辆高速行驶或遇到紧急情况时, 可由驾驶员或控制系统事先伸出该辅助吸能装置以增加前部吸能空间。当事故危险消除, 车辆未发生碰撞, 可将该装置缩回, 车辆恢复原状。
3 汽车碰撞事故缓冲吸能装置的结构的吸能方式及结构方案
3.1 吸能方式
为充分利用样车的纵梁结构和前部空间, 同时考虑到车辆的改装成本, 结合本实验室多年的研究经验, 采用金属薄壁吸能梁作为本装置的辅助吸能段。金属薄壁吸能梁是通过对金属薄板冲压, 弯折等冷加工工艺, 再通过点焊连接而成, 目前广泛应用于汽车前碰撞安全领域。通过优化设计吸能梁的板厚、截面形状及材料特性等参数, 使其刚度小于主体纵梁段的刚度, 实现从吸能梁到主体纵梁的逐级吸能, 从而达到更加理想的碰撞吸能效果。
3.2 结构实现方案
为了实现吸能装置自动伸缩并且在伸出状态时参与变形的功能, 在装置的结构设计中需考虑以下问题:
(1) 传动系统
实现装置的伸出和缩回直线往复运动, 动力可采用车载的12V蓄电池。
(2) 锁止机构
在装置完全伸出后, 锁止机构将辅助吸能段锁止固定, 并且能够承受碰撞时的巨大冲击力;当装置需要缩回时, 锁止功能消除, 装置在传动系统的带动下缩回。
4 新型自锁式方案
根据以上分析, 为了使辅助吸能段在伸出时能够产生变形吸能, 必须设计一套自锁机构。该自锁机构在辅助吸能段伸出状态下应该能将辅助吸能段锁止在原车纵梁前端, 并且能够承受碰撞时的冲击力。当辅助吸能段需要缩回时, 自锁机构应该能够实现自动解除。图4.1为驾驶员操作的新型自锁式吸能装置自锁机构的工作原理图, 具体工作过程为:
1-吸能筒2-吸能筒焊接块3-止动座4-自锁销座5-自锁销6-推进斜块7-弹簧柱销8-丝杆螺母9-丝杆10-吸能筒外壳11-后止动块12-电机固定板13-电动机14-弹簧组一15-弹簧组二
4.1 伸出行程
停车或正常行驶时, 装置处于缩回状态, 吸能筒外壳被固定静止, 电机正转带动丝杆转动, 通过螺旋传动将旋转运动转化为直线运动, 丝杆螺母 (8) 将作用力传递给弹簧组一 (14) , 从而推动吸能筒外壳 (10) 内的整套装置向左运动。当其运动到最大行程处 (即自锁销座 (4) 与止动座 (3) 接触时) , 弹簧组一 (14) 被压缩, 丝杆螺母通过弹簧柱销 (7) 进而推动推进斜块 (6) 继续向左运动, 在推进斜块斜面分力的作用下, 将自锁销 (5) 推入止动座 (3) 上的限位孔内 (此时弹簧组二 (15) 被压缩) , 达到锁止吸能筒的目的 (如图4.1所示) 。
4.2 缩回行程
控制电机反转, 丝杆螺母 (8) 通过弹簧柱销 (7) 拉动推进斜块 (6) 向右运动, 自锁销 (5) 在销座弹簧的弹簧力作用下从限位孔中退出, 当推进斜块与自锁销座 (4) 接触时, 自锁销完全退出, 锁止功能自动消除。装置在电机带动下继续向右运动, 直至全部缩回, 系统恢复原状。
5 装置评价
与弹簧触发和钢丝绳传动相比, 新型自锁式方案具有以下优点: (1) 可操控性, 与弹簧触发方案相比, 只要控制电机的正反转, 即可实现装置的自由伸缩, 在无损坏时, 便于装置缩回及再利用。 (2) 轻量化, 与钢丝绳传动方案相比, 自锁机构比电磁铁锁止机构要轻的多, 而且结构紧凑, 便于在车辆上的安装, 满足车辆轻量化的要求。 (3) 传动平稳性, 丝杆机构传动, 精度高, 可靠性强。
总体来说, 本文所研究的碰撞缓冲装置在改善车辆碰撞安全性方面具有一定的参考价值和推广实用价值, 当然其中还有很多不足, 有待于作者和其他研究人员在日后的工作和学习中继续充实和完善。
摘要：本文在系统地研究了国内外汽车碰撞缓冲吸能方法的基础上, 通过在车辆纵梁和前保险杠之间安装一套可伸缩的缓冲吸能装置, 以实现在碰撞前将设计安装在原吸能梁中的辅助吸能梁及保险杠的中段伸出车外并将其限位, 使其参与碰撞吸能, 达到增加吸能空间, 延长碰撞时间历程的效果。该装置具有结构简单紧凑、成本低廉、可靠性强等优点, 具有重要的研究意义和实用价值。
关键词：碰撞事故,缓冲吸能,保险杠
参考文献
[1]Jong K.Y, Luo W.L, Hsieh W.L.The application of crashworthiness to the development of vehicle components, SAE, 945166.
[2]A.G.Mamalis, D.E.Manolakos, M.B.Ioannidis etal.Finite element simulation of the axial collapse of metallic thin-walled tubes with octagonal cross-section.Thin-Walled Structures, 2003, 41 (10) :891-900.
[3]小型乘用车碰撞结果.www.c-ncap.org.2008-5-20.
[4]钟志华, 张维刚, 曹立波等.汽车碰撞安全技术.北京:机械工业出版社, 2003, 5-20.
侧压式电梯底坑缓冲装置设计 篇7
笔者结合实际情况制造了一种侧压式电梯底坑缓冲装置, 具有结构简单、平稳减速、安全着陆、维修保养容易、极易对传统电梯底坑改装, 具有一定的社会推广价值。
1 设计思路
图1、图2所示为侧压式电梯底坑缓冲装置结构简图, 在电梯底坑设置一缓冲器底座, 该缓冲器底座 (1) 为方框行, 在缓冲底座的内壁上, 采用螺栓固定的方式, 设置有纵向排列的缓冲器 (2) , 缓冲器的承压方向为横向, 每一层对应缓冲器的高度相同。
1.缓冲器底座2.缓冲器3.电梯
1.缓冲器底座2.缓冲器3.电梯
2 工作原理
该产品是在电梯底坑设置一缓冲器底座, 该缓冲器底座为方框行, 在缓冲底座 (1) 的内壁上, 采用螺栓固定的方式, 设置有纵向排列的缓冲器 (2) , 缓冲器 (2) 的承压方向为横向, 每一层对应缓冲器的高度相同。当底部设置为锥尖形的电梯轿厢 (3) 坠落时, 锥尖落入第一层对应的缓冲器之间, 则缓冲器在压力作用下侧向压缩, 并吸收下坠能量, 从而能够使下坠轿厢平稳减速并静止。达到保护失速电梯轿厢不被损坏, 减少轿厢内乘客伤亡的目的。
3 特点
该产品解决了直压式电梯底坑缓冲装置不仅缓冲行程小, 且缓冲性能差, 容易造成因失速坠落的电梯轿厢损坏, 并导致电梯轿厢内乘客的伤亡, 具有结构简单、平稳减速、安全着陆、维修保养容易、极易对传统电梯底坑改装, 该产品已获国家专利, 可广泛用于各种型号电梯底坑改装, 投资成本小, 生产工艺简单, 具有一定的社会推广价值。
摘要：目前, 直压式电梯底坑缓冲装置不仅缓冲行程小, 且缓冲性能差, 容易造成因失速坠落的电梯轿厢损坏, 并导致电梯轿厢内乘客的伤亡, 针对这种情况, 运用物理和机械基础有关知识, 设计制造了一种结构简单、平稳减速、维修保养容易、安全着陆的侧压式电梯底坑缓冲装置。
关键词：侧压,电梯,底坑,缓冲
参考文献
铝合金蜂窝月球软着陆缓冲装置设计 篇8
月球是地球的卫星,它有着表面引力小,无大气层,磁场强度弱的特点。①作为科学研究的场所具有很多独特的优势,往往成为太空探测的第一站。一般情况下,当月球探测器在完成环绕之后变轨抵达月球表面时着陆速度还会有3~8m/s,这样大的着陆速度势必会引起较强的冲击。软着陆技术,又称安全着陆技术,指采取专门减速措施将探测器在接触地球或其他天体表面瞬时的横向速度及垂直速度降低到能安全着陆的最小值的着陆方式。②软着陆技术对于登月活动成败具有重要意义。
铝蜂窝缓冲器具有结构简单,可靠性高,受温度影响小的特点,因此在探月工程的初期阶段被广泛采用。
2 铝蜂窝材料性能分析
蜂窝材料的变形分为异面压缩(T向)和面内压缩。因为异面压缩的平均应力较大所以在设计缓冲器时2往往采用异面压缩在实际工程运用中,铝蜂窝材料可以看成较为理想的塑形材料,其应力应变曲线关系可以进行简化,如图1、图2所示。
在理论上可以通过对铝蜂窝结构的分析,利用复合材料领域的理论知识,得到铝蜂窝材料的工程常数的一些理论计算数值。当铝蜂窝结构在其T向有较大的塑形变形时,其工程参数可以进行适当的简化,计算公式如图3所示。
3 着陆器及缓冲器设计
着陆腿的数量在设计上主要存在有三腿式,四腿式,多腿式等设计形式。③三腿式的设计适合在质量较轻的探测器上采用。多腿式的设计形式较为复杂,本文设计的月球探测器质量达到4000kg,属于同类探测器中较大,较重的类型,所以宜采用四腿着陆器的设计。主辅支腿连接采用的是可收拢的桁架式设计,具有结构较简单,稳定性好,适应不同月球土壤环境等优点。但缺陷是抵抗横向冲击稳定性较差。④
根据设计要求,设计着陆器主体部分为2.5×4×4的矩形体,根据总体尺寸大小设计主着陆腿长3.6米,与机体固连处据底盘高1.5米,主着陆腿倾斜角为60°。由这些设计得到着陆器总体布置图如图4所示。在整个设计中,各部分的具体数目为,主着陆腿共计4,辅助支腿共计8,足垫共计4,主缓冲器共计4,辅助缓冲器共计8。
式中,为整个着陆器的重量,为允许的最大过载,为着陆器支腿数,为支腿倾斜角。根据设计要求,着陆器质量为4000kg,最大允许过载为5,因此经过计算主着陆腿的最大允许压力为=56.58k N。
为保证缓冲性能的可靠性,设计时考虑单支腿吸收垂直方向95%的能量,两腿着陆时可完全吸收能量,四腿同时着陆时,所有一级缓冲铝蜂窝能够吸收95%的能量。
着陆器质量为4000kg,而着陆时速度为3m/s,因此在整个着陆缓冲过程中需要吸收的动能为18.0kj。初步暂定缓冲器行程为0.5m,因此缓冲过程结束后整个装置重心会下降0.433m。这样因缓冲结束导致着陆器重心下降引起的重力势能变化:势=··月=2.81kj由能量守恒定律,考虑到四腿的一级缓冲吸收总能量的95%。
计算得一级缓冲设计缓冲力为26k N,行程0.2m又由之前计算可得到两级缓冲总吸能应为14.57k J,最后可以计算得到二级缓冲设计的设计缓冲力为32k N,行程为0.3m。
由以上设计,可以计算得到,单腿吸能能力为:
因此双腿吸能能力为29.6k J,四组一级缓冲的吸能能力为20.8k J,满足所提出的三个不同着陆情况下的吸能准则的要求。一级缓冲设计缓冲力为26k J,二级缓冲设计的缓冲力为32k J,均小于之前计算的最大承载力的数值。
至此,铝蜂窝结构缓冲件的两级缓冲的缓冲力和行程等缓冲参数的数值设计完毕。
等学者通过对铝蜂窝材料进行大量的理论模拟和实验机冲击研究后,提出了铝蜂窝材料在受到Z向压缩或冲击时发生异面压缩时的平均应力公式。
带入本文中的数据,参考一些现有的设计方案,可以选择采用铝蜂窝材料=0.1mm,=8mm,0=140MPa,由此带入公式可以算得=0.622MPa。
铝蜂窝缓冲件的截面形状设计为为圆形,考虑到之前计算得到的一级缓冲的缓冲力1=26KN,二级缓冲的缓冲力为2=32k N,可计算得一级缓冲件直径1=0.24m,二级缓冲件直径为0.28m。
缓冲器部分的结构草图如图5所示。
根据几何关系,可以设计得到内筒的外径为0.26m,外筒内径为0.3m,外筒外径0.32m,外筒壁厚0.01m。
根据已经设计得到的缓冲件缓冲总行程为:
铝蜂窝的异面压缩的极限应变按0.7计算,那么可以得到两级缓冲件分别长为0.7m和1.0m。由此得到缓冲件总长度为1.7m。
4 设计方案的参数与模型
设计方案的参数见表1,模型见图6。
5 有限元仿真分析结果
采用ABAQUS有限元软件建立模型进行有限元分析。铝蜂窝缓冲器部分VOLUMN在缓冲前后的变化过程如图7、图8 所示。
第一级变形过程中的VOLUMN部分的一级缓冲部分在与PART3部分接触的地方的应力大概为5.028×105Pa,与设计时的理论的压溃时的平均应力0.6MPa大致相当,在冲击过程之不会超过最大支承力。
从能量图(图9)可以看出,当铝蜂窝结构部分缓冲行程达到0.5m时,单个主缓冲器的压缩变形能量为14.7KJ,此数值与所设计相似。
能量图在压缩实验进行0.17s左右时有一个转折,说明此前发生的是一级缓冲装置的吸能,数值大约为5.2k J,在四腿同时着陆时,四个缓冲器的一级缓冲部分总共能够吸收20.8k J的能量,满足要求。
至此,铝合金蜂窝月球软着陆缓冲装置设计完成。
注释
1李立春(导师:聂宏).月球探测器软着陆缓冲机构缓冲性能分析研究.南京航空航天大学硕士论文,2009-12-01.
2陈金宝,聂宏,汪岸柳等.月球软着陆系统关键技术研究与发展综述[J].中国机械工程,2006.17(8):426-428.
3E R L.Monte carlo approach to touchdown dynamics for soft lunar landing,TND-23117[R].NASA,1965.
缓冲装置 篇9
目前, 在各钢铁制造业中, 许多企业使用的是电机拖动电力推杆牵动钢丝绳伸缩这种形式的料筐收集钢管, 但在实际使用过程中, 不同电机的电力推杆控制行程不同, 导致多根钢丝绳高低不一致, 钢管不能平稳地摆放在料筐内, 钢管收集缓冲放置的难题依然存在。
本文主要通过改造钢管收集料筐缓冲装置的电气控制实现了电动推杆的精确定位, 从而解决了钢管收集料筐缓冲装置中存在的问题。
1 收集料筐结构组成和工作原理
1.1 结构组成
钢管收集料筐缓冲装置是由滑轮组、电力推杆、驱动电机、钢丝绳和支座等部件组成, 具体如图1所示, 每个钢管收集料筐由4组缓冲装置组成, 收集的钢管由4根钢丝绳托起。
1.2 工作原理
由图1所示, 当收集料筐内没有钢管时, 钢丝绳处于水平状态;当钢管依次落入料筐内, 4组驱动电机同时运行时, 电力推杆拉伸, 钢丝绳通过滑轮组实现升降。驱动电机的启停是由接触器控制的。
2 电力推杆控制方式
2.1 控制方面存在的问题
电力推杆控制方面存在的问题有以下3点:①电力推杆驱动电机没有抱闸, 在其运行过程中, 钢丝绳无法停在指定位置;②电力推杆行进速度过快, 惯性比较大;③4台电机分别控制4组电力推杆, 启动时能够同时动作, 停止时却不能保证同步停止。
这些问题导致1个收集料筐4根钢丝绳运行时始终无法停在指定位置。钢丝绳停止位置不一致, 使得钢管倾斜摆放在料筐内, 存在极大的安全隐患。
2.2 改造方案
针对电力推杆在控制方面存在的问题, 对设备硬件进行了相关改造:①更换额定转速低、带抱闸的电机, 使电力推杆实现即时启动即时停止的效果, 消除不同电机因在转速上的不同步造成的电力推杆在工作过程中的差异;②在每组电力推杆的行程中增加检测开关, 通过检测开关确定每组电力推杆的位置, 使4组电力推杆同步停止, 生产时根据钢管收集数量调整电力推杆的停止位置。
2.3 实施方案
用带有内置抱闸的8极电机替换原有的6极普通三相异步电机。这样做, 一方面, 能保证电机与控制信号同步即时停止运转, 另一方面, 能减慢电力推杆的运行速度。
如图2所示, 将每组电力推杆的行程分为4个位置, 每个位置增加1个到位检测开关, 以控制电力推杆的启停位置。在生产中, 根据钢管数量分别将电力推杆控制在A, B, C, D4个不同的位置。控制所有的电力推杆, 并准确定位, 可以实现钢丝绳的同步升降。
2.4 运行效果
改造完成后, 在钢管收集作业中, 当钢管将收集料筐钢丝绳最高位铺满时, 操作人员只需在操作台上按下“下降”按钮, 4组电力推杆便会自动由A位置向B位置运行, 4根钢丝绳同时下降, 4组电力推杆到达B位置停止动作。随着钢管的不断放入, 可依次操作使电力推杆到达C位置和D位置。当电力推杆达到D位置时, 钢丝绳到最低位, 钢管收满。在电力推杆运行的过程中, 如果有任何一组或多组电力推杆没有到达指定位置停止, 为了保证电力推杆运行的同步性, 将无法再次操作电力推杆。这时, 需要调整到位检测开关的位置后方可继续使用, 而且每组电力推杆的运行停止操作都是由单独的信号控制的。根据到位信号停止动作, 能保证所有推杆的同步性。在使用过程中, 如果出现电力推杆在某一停止位4根钢丝绳高度不一致的情况, 可以通过调整电力推杆停止位 (接近开关位置) 来调整钢丝绳的高度。
3 软件程序设计
收集料筐软件控制系统是用PLC设计的, 通过PROFIBUS总线通信, 建立主机与分布式I/O站的连接, 并根据控制系统的控制要求和I/O点的分配情况确定各输入/输出信号 (比如电机运行状态、接近开关信号等) 。依据各种变量的逻辑关系可以编制PLC控制程序, 该程序的编写采用的是梯形图叙述形式, 通过PLC软件编程可以实现收集料筐电气系统的逻辑控制, 同时, 还可以通过对电气信号的联锁控制保护电机、电力推杆等部件。电力推杆驱动电机上升运行控制程序如图3所示。
4 结束语
对电气控制方面的改造能够确定钢管收集料筐缓冲装置的位置, 充分发挥其应有的作用, 减少收集过程中钢管间撞击产生的噪声。改造后, 电力推杆控制原理简单, 改造成本低, 易于实施, 操作方便, 工作稳定、可靠, 是钢管收集料筐缓冲装置的最佳实施方案。
参考文献
[1]唐伟, 李炜, 吕慧军.Φ460 mm无缝钢管作业区缓冲料筐的设计改造[J].包钢科技, 2015 (05) .
[2]张宝军.钢管收集装置设计[J].包钢科技, 2015 (05) .
缓冲装置 篇10
目前使用的被动缓冲装置是在液压油缸内侧设置有一定数量的阻尼孔, 依靠活塞杆移动时, 随大腔体积变小, 孔数量减少, 阻尼的增加来起缓冲作用, 最终使上部吊架系统下落加速度小于0.25g (g为重力加速度) 。这种在油缸内设阻尼孔的方式, 不仅在设计上有很大困难, 加工制造也带来很多麻烦, 加大成本。
1 结构描述
针对上述问题, 笔者提供一种海上风力发电机组吊装用被动缓冲装置, 以解决现有技术中的诸多问题。
为了实现上述目的, 其结构组成具体如下:
海上风力发电机组吊装用被动缓冲装置, 其组成包括上部吊架系统、被动缓冲系统、风机塔筒、下部承接平台以及风机塔筒基础等。所述上部吊架系统与风机塔筒相连, 上部吊架系统上设置有缓冲系统。所述下部就位系统固定在风机塔筒基础上, 用以承接上部系统。其结构如图一所示。被动缓冲系统由八组缓冲器均匀分布在上部吊架系统上。每套缓冲器包括一个液压油缸, 两个蓄能器, 以及截止阀和控制阀组。此缓冲器的特征在于:液压装置没有动力源提供动力, 油缸的无杆腔通过控制阀组与两个蓄能器直接连接, 通过油缸的活塞杆承载来实现其功能。
控制阀组可看成安全溢流阀和球阀的组合, 用以控制蓄能器的油液通断、压力超载以及卸压放油。安全溢流阀可保持系统的调定压力, 当压力超过调定值时, 安全阀开启, 防止系统压力继续上升。
该装置采用普通的液压油缸, 油缸内不设阻尼孔, 一方面降低设计成本并减轻设计制造的复杂程度, 另一方面通过仿真, 设置合理的参数也能实现风力发电机组的平稳吊装。该吊装用缓冲系统主要通过给蓄能器预设一定的初始压力, 在工作过程中随着蓄能器能量存储, 压力也随之增加而形成越来越高的背压, 最终实现被动缓冲功能。
2 具体实施方式
为了更清楚的描述本装置的实现功能和特征, 以下结合图一, 对其进行详细说明。
本吊装用被动缓冲装置共由八套相同的缓冲器圆周均匀分布在上部吊架系统5上, 上部吊架在起重机作用下, 托起风机上塔筒6。每套缓冲器包括一个液压油缸1, 两个蓄能器2, 以及截止阀3和控制阀组4。系统工作前, 给蓄能器预充一定的初始压力, 当上部吊架系统5开始接触下部承接平台7时, 就能形成适当的阻尼, 对速度的缓冲效果会更好。控制阀组4一方面调定蓄能器的额定储存压力, 另一方面通过阀组上的球阀实现蓄能器与油缸回路的通断, 以及给系统放油。截止阀3用于在缓冲动作结束后关闭用以切断油缸油路, 防止活塞杆移动, 同时缓冲结束后, 关闭截止阀3, 才能方便拆卸上部吊架。
下部承接平台7固定安装在风机塔筒基础8上, 其作用之一用以承接上部吊架系统, 支撑缓冲器上的油缸。
统充入适量的液压油, 并使每个油缸活塞杆处于完全伸出状态。
吊装过程中, 风机上部系统随着起重船吊钩快速下放接触下部承接平台, 风力发电机组继续在海浪颠簸的作用下上下运动, 此时安装在上部吊架系统上的被动缓冲装置开始起作用。液压油缸首先接触下部承接平台, 每个油缸配有两个蓄能器, 这样在上部系统下降过程中, 蓄能器不断吸收冲击过程中的能量, 同时产生越来越高的背压, 减缓下降速度。当上部系统由于海浪作用再次上升时, 蓄能器很快释放能量推动液压油缸活塞杆快速伸出, 这样既能减少上部吊架系统与下部平台的冲击, 也为下一个循环做准备。当上部吊架系统再次接触下部平台时, 缓冲系统再次吸收下降的冲击能量。这样如此反复, 最终系统实现吸收下放的冲击能量, 保证系统能缓慢、平稳、安全、可靠的下放。最后手动关闭每个缓冲系统上的截止阀3, 整个被动缓冲动作结束。如图一所示。
3 结论
通过计算与仿真, 此系统设置如下初始条件, 蓄能器设定20bar的初始压力、蓄能器预充气体体积为200L, 在接近海水波浪中间位置时起吊。经过多次反复冲击, 最终大量消耗海浪对船体颠簸产生的影响, 使整个上部系统最终能够以小于0.25g (g为重力加速度) 的加速度缓慢平稳的落到下部承接平台上。为后续施工节约了宝贵时间, 确保施工安全进行。该装置为海上风机安装施工提供很好的便利。
吊装前的准备工作:控制阀组上的溢流阀设置安全压力, 装置安装完成后, 手动开启截止阀3, 并关闭控制阀组上的放油阀。蓄能器设置合适的初始压力, 往系
摘要：采用无动力源液压蓄能装置用于海上风力发电机组塔筒在安装固定时克服海浪等的影响, 确保塔筒能缓慢、平稳的下放到塔筒基础平台, 实现安全、可靠的安装。
关键词：风力发电机组,被动缓冲,蓄能器,塔筒
参考文献
[1]基于参考风电机组的风电场宏观选址资源评价方法, 邓院昌, 2010, 太阳能学报。
