一种基于动力学优化的双轨悬挂自输送机设计工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种基于动力学优化的双轨悬挂自输送机设计工艺，其包括：通过构建输送机的第一电机以及第二电机扭矩变化曲线图，截取所述输送机过弯时扭矩变化曲线图的对应的曲线段，对对应的曲线段进行分析，将过弯曲线段分段进行分析，便于更精确的表征出过弯时扭矩变化情况以及电机的运转状况，并且，通过一系列运算，考虑运行轨道变形的情况，对计算参数进行修正，最终得到电机最佳运转功率以及最佳电机输出扭矩，提高输送机的稳定性抗意外性，保证输送机在节约成本的情况下选取最合适的电机。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动力学优化的双轨悬挂自输送机设计工艺
本专利技术为输送机领域，具体为一种基于动力学优化的双轨悬挂自输送机设计工艺。
技术介绍
上世纪90年代初,我国开始使用自行小车输机形式的悬挂运输设备。迄今为止,在轻工、汽车和工程机械等领域多采用单轨悬挂自行输送机。随着轻工、汽车等行业的发展,迫切需要适用于大型宽体工件的输送设备,单轨悬挂自行输送机已不能完全满足工件的输送要求,在此基础上开发试制双轨悬挂自行输送机的任务越来越迫切。由于双轨悬挂自行输送机采用4点吊挂,在输送工件的过程中稳定性较好,特别适合大型宽体工件的空中输送与转弯；双轨悬挂自输送机的双电机以恒转速运动，但是现有技术中还存在以下问题，1、现有技术中，双规悬挂自输送机在运输重型货物过弯时，常常会因为其惯性力以及轨道内外轨迹差造成内外电机扭矩不同，现有技术中，未针对这一现象对双规悬挂自输送机的电机功率以及扭矩选取进行优化。2、现有技术中，在运输重型货物时，随着运行年限长久必然会出现不同程度的轨道变形，同时运输重型货物，在过弯时对问题1的现象会进一步加重，在轨道变形的情况下会影响稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决，双规悬挂自输送机在运输重型货物过弯时，常常会因为其惯性力以及轨道内外轨迹差造成内外电机扭矩不同，现有技术中，未针对这一现象对双规悬挂自输送机的电机功率以及扭矩选取进行优化以及在运输重型货物时，随着运行年限长久必然会出现不同程度的轨道变形，同时运输重型货物，在过弯时对前述的现象会进一步加重，在轨道变形的情况下会影响稳定性，为部位的解决上述问题，为此本专利技术提供一种基于动力学优化的双轨悬挂自输送机设计工艺，其包括：步骤一、通过持续接收电机扭矩监测仪器发出的信息，构建输送机的第一电机以及第二电机扭矩变化曲线图，其中包括，第一电机扭矩变化曲线以及第二电机扭矩变化曲线截取所述输送机过弯时扭矩变化曲线图的对应的曲线段；步骤二、对所述扭矩变化曲线图的截取曲线段进行分析，将整个过弯过程分为第一处理段和第二处理段；步骤三、确定所述第一处理段后，计算所述第一处理段中第一电机以及第二电机对应扭矩变化曲线的差值，并确定所述差值的最大峰值Hmax，同时，将所述第一处理段分为n个区间，计算斜率对照参数K0，用以表征所述第一电机对应扭矩变化曲线以及所述第二电机对应扭矩变化曲线斜率的平均变化情况；步骤四、根据所述斜率对照参数K0以及所述差值的最大峰值Hmax计算第一处理段运转效能系数G1，并预测第二处理段运转效能系数；步骤五，对第二处理段进行处理，计算第二处理段运转效能系数，并将所述第二处理段运转效能系数与预测第二处理段运转效能系数进行比较，计算运转效能差值C，并对所述运转效能差值C进行修正，确定最佳电机运转功率以及最大电机输出扭矩；进一步地，所述步骤二中，设置弯道划分矩阵W(W1，W2，W3，W4)，其中，W1表示第一划分区间，W2表示第二划分区间，W3表示第三划分区间，W4表示第四划分区间，W1<W2<W3<W4，当对所述扭矩变化曲线图的截取曲线段进行分析时，根据所述输送机在过弯时对应弯道的曲率半径R、输送机行驶行驶速度V以及双轨间隔d计算弯道划分系数J，其中，R表示弯道的曲率半径R，R0表示预设曲率半径，V表示输送机行驶行驶速度，V0表示预设输送机行驶速度，d表示轨道半径，d0表示预设轨道半径；设置弯道对比系数J01、J02以及J03，J01<J02<J03，根据所述弯道划分系数J，将整个过弯过程分为第一处理段和第二处理段，其中，当J<J01时，对所述扭矩变化曲线图对应弯道截取线段的前第一划分区间W1作为第一处理段进行分析；当J01<J≤J02时，对所述扭矩变化曲线图对应弯道截取线段的前第二划分区间W2作为第一处理段进行分析；当J02<J≤J03时，对所述扭矩变化曲线图对应弯道截取线段的前第三划分区间W3作为第一处理段进行分析；当J>J03时，对所述扭矩变化曲线图对应弯道截取线段的前第四划分区间W4作为第一处理段进行分析。进一步地，在所述步骤三中，计算斜率对照参数K0时，按照以下公式计算，其中，K1i表示第一电机对应扭矩变化曲线在第i区间内的平均斜率，K2i表示第二电机对应扭矩变化曲线在第i区间内的平均斜率，n表示区间总数。进一步地，在所述步骤四中，根据所述斜率对照参数K0以及所述差值的最大峰值Hmax计算第一处理段运转效能系数G1时，进一步地，在所述步骤四中设置有运转效能系数预测矩阵Ui(Ui1，Ui2...Uin)，i＝1,2,3,4，其中，Ui1表示第一效能对照矩阵，Ui2表示第二运转效能对照矩阵，Uin表示第n运转效能对照矩阵；对于第j元转效能对照矩阵Uij(Uij1，Uij2)，j＝1,2...n，其中，Uij1表示第一处理段运转效能系数对应范围，Uij2表示预测第二处理段运转效能系数；根据所述第一处理段运转效能系数G1对第二处理段的运转效能系数G1进行预测时，根据第一处理段的划分方式选取对应的运转效能系数预测矩阵Ui(Ui1，Ui2...Uin)，其中，当所述第一处理段采用第i划分区间Wi划分时，选取对应的运转效能系数预测矩阵Ui(Ui1，Ui2...Uin)作为计算参量，i＝1,2,3,4。进一步地，所述步骤四中，选取所述运转效能系数预测矩阵Ui(Ui1，Ui2...Uin)作为计算参量后，将所述第一处理段运转效能系数G1与第j元转效能对照矩阵Uij(Uij1，Uij2)中的第一处理段运转效能系数对应范围Uij1逐一进行比较，若所述第一处理段运转效能系数G1属于所述第一处理段运转效能系数对应范围Uij1，则选取对应的预测第二处理段运转效能系数Uij2作为预测值。进一步地，所述步骤五中，计算所述第二处理段中第一电机以及第二电机对应扭矩变化曲线的差值，并确定所述差值的最大峰值Hmax，同时，将所述第二处理段分为n个区间，计算斜率对照参数K0，根据所述斜率对照参数K0以及所述差值的最大峰值Hmax计算第二处理段运转效能系数G2并对所述第二处理段运转效能系数G2进行修正，进一步地，所述步骤五中，对所述第二处理段运转效能系数G2进行修正时，根据轨道宽度以及输送机预使用年限计算轨道变形系数B，根据轨道变形系数B对所述第二阶段运转效能系数G2进行修正，其中，其中，d表示轨道宽度，d0表示预设轨道宽度，R表示轨道半径，R0表示预设轨道半径，A表示变形参量，其根据输送机预使用年限确定，当输送机预使用年限小于等于2年时A取0.68，当输送机预使用年限大于2小于等于5年时A取0.73，当输送机预使用年限大于5年时，A取0.92。进一步地，所述步骤五中，根据轨道变形系数B对所述第二阶段运转效能系数G2进行修正时，预设修正矩阵Xi(Xi1，Xi2，Xi3)，i＝1,2...n，Xi1表示轨道变形系数范围，Xi2表示第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动力学优化的双轨悬挂自输送机设计工艺，其特征在于，包括：/n步骤一、通过持续接收所述电机扭矩监测仪器发出的信息，构建输送机的第一电机以及第二电机扭矩变化曲线图，截取所述输送机过弯时扭矩变化曲线图的对应的曲线段；/n步骤二、对所述扭矩变化曲线图的截取曲线段进行分析，将整个过弯过程分为第一处理段和第二处理段；/n步骤三、确定所述第一处理段后，计算所述第一处理段中第一电机以及第二电机对应扭矩变化曲线的差值，并确定所述差值的最大峰值H

【技术特征摘要】
1.一种基于动力学优化的双轨悬挂自输送机设计工艺，其特征在于，包括：
步骤一、通过持续接收所述电机扭矩监测仪器发出的信息，构建输送机的第一电机以及第二电机扭矩变化曲线图，截取所述输送机过弯时扭矩变化曲线图的对应的曲线段；
步骤二、对所述扭矩变化曲线图的截取曲线段进行分析，将整个过弯过程分为第一处理段和第二处理段；
步骤三、确定所述第一处理段后，计算所述第一处理段中第一电机以及第二电机对应扭矩变化曲线的差值，并确定所述差值的最大峰值Hmax，同时，将所述第一处理段分为n个区间，计算斜率对照参数K0，用以表征所述第一电机对应扭矩变化曲线以及所述第二电机对应扭矩变化曲线斜率的平均变化情况；
步骤四、根据所述斜率对照参数K0以及所述差值的最大峰值Hmax计算第一处理段运转效能系数G1，并预测第二处理段运转效能系数；
步骤五，对第二处理段进行处理，计算第二处理段运转效能系数，并将所述第二处理段运转效能系数与预测第二处理段运转效能系数进行比较，计算运转效能差值C，并对所述运转效能差值C进行修正，确定最佳电机运转功率以及最大电机输出扭矩；


2.根据权利要求1所述的基于动力学优化的双轨悬挂自输送机设计工艺，其特征在于，所述步骤二中，设置弯道划分矩阵W(W1，W2，W3，W4)，其中，W1表示第一划分区间，W2表示第二划分区间，W3表示第三划分区间，W4表示第四划分区间，W1<W2<W3<W4，当对所述扭矩变化曲线图的截取曲线段进行分析时，根据所述输送机在过弯时对应弯道的曲率半径R、输送机行驶行驶速度V以及双轨间隔d计算弯道划分系数J，



其中，R表示弯道的曲率半径R，R0表示预设曲率半径，V表示输送机行驶行驶速度，V0表示预设输送机行驶速度，d表示轨道半径，d0表示预设轨道半径；
设置弯道对比系数J01、J02以及J03，J01<J02<J03，根据所述弯道划分系数J，将整个过弯过程分为第一处理段和第二处理段，其中，
当J<J01时，对所述扭矩变化曲线图对应弯道截取线段的前第一划分区间W1作为第一处理段进行分析；
当J01<J≤J02时，对所述扭矩变化曲线图对应弯道截取线段的前第二划分区间W2作为第一处理段进行分析；
当J02<J≤J03时，对所述扭矩变化曲线图对应弯道截取线段的前第三划分区间W3作为第一处理段进行分析；
当J>J03时，对所述扭矩变化曲线图对应弯道截取线段的前第四划分区间W4作为第一处理段进行分析。


3.根据权利要求2所述的基于动力学优化的双轨悬挂自输送机设计工艺，其特征在于，在所述步骤三中，计算斜率对照参数K0时，按照以下公式计算，



其中，K1i表示第一电机对应扭矩变化曲线在第i区间内的平均斜率，K2i表示第二电机对应扭矩变化曲线在第i区间内的平均斜率，n表示区间总数。


4.根据权利要求3所述的基于动力学优化的双轨悬挂自输送机设计工艺，其特征在于，在所述步骤四中，根据所述斜率对照参数K0以及所述差值的最大峰值Hmax计算第一处理段运转效能系数G1时，





5.根据权利要求1所述的基于动力学优化的双轨悬挂自输送机设计工艺，其特征在于，在所述步骤四中设置有运转效能系数预测矩阵Ui(Ui1，Ui2...Uin)，i＝1,2,3,4，其中，Ui1表示第一效能对照矩阵，Ui2表示第二运转效能对照矩阵，Uin表示第n运转效能对照矩阵；对于第j元转效能对照矩阵Uij(Uij1，Uij2)，j＝1,2...n，其中，Uij1表示第一处理段运转效能系数对应范围，Uij2表示预测第二处理段运转效能系数；根据所述第一处理段运转效能系数G1对第二处理段的运转效能系数G1进行预测时，根据第一处理段的划分方式选取对应的运转效能系数预测矩阵Ui(Ui1，Ui2...Uin)，其中，
当所述第一处理段采用第i划分区间Wi划分时，选取对应的运转效能系数预测矩阵Ui(Ui1，Ui2...Uin)作为计算参量，i＝1,2,3,4。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世新，李晶明，李传州，
申请(专利权)人：机械工业第九设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22