專(zhuān)利名稱(chēng)：消除電梯超重和失重的液壓支座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種消除電梯超重和失重的裝置，尤其是一種采用液壓支座機(jī)構(gòu) 的消除電梯超重和失重的裝置。
背景技術(shù)：
在哲學(xué)中有一種理念一萬(wàn)物不能突變。這種規(guī)律也使用于自然科學(xué)，如物理學(xué)，力 學(xué)。在力學(xué)中任何物體要想從一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，必須需要一個(gè)過(guò)程。物 體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中狀態(tài)的變化就會(huì)產(chǎn)生加速度，根據(jù)牛頓第二定律，就會(huì)產(chǎn)生力或有力作用 在物體上。電梯在啟動(dòng)和停止時(shí)都會(huì)產(chǎn)生加速度，這種加速度會(huì)使乘坐電梯的人或裝載的 貨物產(chǎn)生附加的力(使作用在物體上的反力增加或減少)，即失重和超重現(xiàn)象。目前的解決 方法主要是增加啟動(dòng)時(shí)間來(lái)減少失重和超重，當(dāng)這種方法增加了到達(dá)目的地的時(shí)間。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是要提供一種消除電梯超重和失重的液壓支座，該支座不需要增加啟 動(dòng)時(shí)間，只要控制液壓支座的加速度就能消除超重和失重的現(xiàn)象，可以解決運(yùn)動(dòng)物體的超 重和失重現(xiàn)象能夠使人體只承受體重的約束反力，避免承受額外的附加力，能夠使人避免 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的不適感覺(jué)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種消除電梯超重和失重的液壓支 座，安裝在電梯轎廂內(nèi)，它包括鉸鏈桿，主支撐板，液壓缸，連接塊，T型導(dǎo)軌，其特點(diǎn)是主 支撐板下面兩側(cè)分別活動(dòng)連接由鉸鏈桿和鉸鏈螺釘組成的平行升降連桿，兩側(cè)升降連桿下 面對(duì)應(yīng)的鉸鏈桿之間通過(guò)二塊連接塊活動(dòng)連接，二塊連接塊之間活動(dòng)連接有T型導(dǎo)軌，且 二塊連接塊上安裝有液壓缸，四根鉸鏈桿外側(cè)面上分別設(shè)置應(yīng)變片。平行升降連桿中的二個(gè)鉸鏈桿中間用鉸鏈螺釘活動(dòng)連接，并用銷(xiāo)釘防松固定。液 壓缸與液壓控制回路連接。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型不需要增加啟動(dòng)時(shí)間，只要控制液壓支座 的加速度就能消除超重和失重的現(xiàn)象，可以解決運(yùn)動(dòng)物體的超重和失重現(xiàn)象能夠使人體只 承受體重的約束反力，避免承受額外的附加力，能夠使人避免運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的不適感覺(jué)。 在電梯，汽車(chē)，航空領(lǐng)域有很好的實(shí)用前景；如火箭發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的超重現(xiàn)象；汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)人 體對(duì)座椅的沖擊等等。因此這種技術(shù)具有很高的現(xiàn)實(shí)意義。

圖1是電梯原理圖；圖2是電梯轎廂運(yùn)動(dòng)分析圖；圖3是圖2的力學(xué)模型圖；圖4是帶有液壓支座的電梯轎廂運(yùn)動(dòng)分析圖；圖5是圖4的力學(xué)模型圖[0012]圖6是液壓支座結(jié)構(gòu)立體圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示，電梯在上升過(guò)程中的加速減速產(chǎn)生的超重和失重現(xiàn)象。如圖2所示，a是轎廂的加速度，ν是轎廂的速度。為了便于動(dòng)力分析，取人為研究 對(duì)象并且把它看作是一個(gè)質(zhì)量塊m。如圖3所示，a-轎廂的加速度，ν-轎廂的速度，F(xiàn)2-轎廂對(duì)人體的反作用力，F(xiàn)3-人 體對(duì)轎廂的作用力。m-人體的質(zhì)量。根據(jù)牛頓第二定律建立力學(xué)方程如下m a = F2-F3下面分三種情況進(jìn)行分析l)a = 0時(shí)，即是勻速運(yùn)行時(shí)，F(xiàn)2 = F3這時(shí)轎廂對(duì)人體的反作用力只是人體的重 力F3。2)當(dāng)a > 0時(shí)，即電梯加速啟動(dòng)時(shí)，F(xiàn)2 > F3，即轎廂對(duì)人體的反作用力大于人體 對(duì)轎廂的作用力，這重現(xiàn)象稱(chēng)為人體的超重。3)當(dāng)a < 0時(shí)，即電梯減速停止時(shí)，F(xiàn)2 < F3，即轎廂對(duì)人體的反作用力小于人體 對(duì)轎廂的作用力，這重現(xiàn)象稱(chēng)為人體的失重。超重和失重現(xiàn)象的解決方法(1)把圖2的轎廂結(jié)構(gòu)改為圖4所示。該結(jié)構(gòu)是在人與轎廂之間放一個(gè)液壓支座。液壓支座相對(duì)于電梯轎廂可以產(chǎn)生相 對(duì)運(yùn)動(dòng)，液壓支座的運(yùn)動(dòng)可以由液壓回路進(jìn)行控制。把圖4簡(jiǎn)化為如圖5所示的力學(xué)模型， a_轎廂的加速度，ν-轎廂的速度，F(xiàn)2-轎廂對(duì)人體的反作用力，F(xiàn)3-人體對(duì)轎廂的作用力。 m-人體的質(zhì)量，al-液壓支座相對(duì)于轎廂的相對(duì)加速度。其動(dòng)力方程為m(a-al) = F2-F3下面分兩種情況進(jìn)行討論1)當(dāng)a是正值，即在加速過(guò)程中，取al也為正值并且與a大小相等，即液壓支座相 對(duì)于轎廂向下運(yùn)動(dòng)，這時(shí)的動(dòng)力方程如下m(a-al) = F2—F3 ；F2—F3 = 0轎廂對(duì)人體的反作用力F2 = mg,即F2等于人體的重力2)當(dāng)a是負(fù)值，即在減速過(guò)程中，取al也為負(fù)值，即液壓支座相對(duì)于轎廂向上運(yùn) 動(dòng)，這時(shí)的動(dòng)力方程如下m(a-al) = F2-F3，轎廂對(duì)人體的反作用力F2 = mg,即F2等于人 體的重力這種方法可以消除在加速和減速過(guò)程中存在的超重和失重問(wèn)題，具有很高的實(shí)用 前景。(2)本實(shí)用新型的液壓支座10的結(jié)構(gòu)(圖6)包括鉸鏈螺釘1，鉸鏈桿2，主支撐 板3，液壓缸4，連接塊5，T型導(dǎo)軌6，銷(xiāo)釘7，應(yīng)變片8。主支撐板3下面兩側(cè)分別活動(dòng)連接由鉸鏈桿2和鉸鏈螺釘1組成的平行升降連 桿，兩側(cè)升降連桿下面對(duì)應(yīng)的鉸鏈桿2之間通過(guò)二塊連接塊5活動(dòng)連接，二塊連接塊5之間 活動(dòng)連接有T型導(dǎo)軌6，且二塊連接塊5上安裝有液壓缸4，四根鉸鏈桿2外側(cè)面上分別設(shè) 置應(yīng)變片8。平行升降連桿中的二個(gè)鉸鏈桿2中間用鉸鏈螺釘1活動(dòng)連接，并用銷(xiāo)釘7防松固定。液壓缸4與液壓控制回路連接。液壓支座加速度和轎廂加速度的控制在設(shè)計(jì)的電梯系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)力由交流永磁同步電動(dòng)機(jī)提供，永磁同步電動(dòng)機(jī)的輸 出轉(zhuǎn)矩是可以調(diào)節(jié)的。調(diào)節(jié)時(shí)使液壓支座10運(yùn)動(dòng)的加速度是一個(gè)常數(shù)，這時(shí)只要控制電梯 轎廂的加速度為常數(shù)，就可以消除電梯的超重和失重現(xiàn)象，乘坐電梯的人是隨機(jī)的，即整個(gè) 轎廂的重量是未知的，為了使轎廂的加速度保持不變，只能改變牽引力即改變電動(dòng)機(jī)的輸 出轉(zhuǎn)矩。在液壓支座10支撐面的側(cè)面，加上應(yīng)變式傳感器如圖6所示，測(cè)出轎廂里人體的 重量，然后再加上轎廂本身的重量。這樣可以求的轎廂和人的總質(zhì)量。然后根據(jù)牛頓第二 定律:m a = f ；m-整個(gè)轎廂的重量，a-轎廂的加速度。通過(guò)控制交流永磁同步電動(dòng)機(jī)電樞 的電流，控制電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩M就能控制牽引力f，這樣就可以控制轎廂加速度不變。
權(quán)利要求一種消除電梯超重和失重的液壓支座，安裝在電梯轎廂內(nèi)，它包括鉸鏈桿(2)，主支撐板(3)，液壓缸(4)，連接塊(5)，T型導(dǎo)軌(6)，其特征在于所述主支撐板(3)下面兩側(cè)分別活動(dòng)連接由鉸鏈桿(2)和鉸鏈螺釘(1)組成的平行升降連桿，兩側(cè)升降連桿下面對(duì)應(yīng)的鉸鏈桿(2)之間通過(guò)二塊連接塊(5)活動(dòng)連接，二塊連接塊(5)之間活動(dòng)連接有T型導(dǎo)軌(6)，且二塊連接塊(5)上安裝有液壓缸(4)，四根鉸鏈桿(2)外側(cè)面上分別設(shè)置應(yīng)變片(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除電梯超重和失重的液壓支座，其特征在于所述平行升 降連桿中的二個(gè)鉸鏈桿(2)中間用鉸鏈螺釘(1)活動(dòng)連接，并用銷(xiāo)釘(7)防松固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除電梯超重和失重的液壓支座，其特征在于所述液壓缸 (4)與液壓控制回路連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種消除電梯超重和失重的液壓支座，安裝在電梯轎廂內(nèi)，主支撐板下面兩側(cè)分別活動(dòng)連接由鉸鏈桿和鉸鏈螺釘組成的平行升降連桿，兩側(cè)升降連桿下面對(duì)應(yīng)的鉸鏈桿之間通過(guò)二塊連接塊活動(dòng)連接，二塊連接塊之間活動(dòng)連接有T型導(dǎo)軌，且二塊連接塊上安裝有液壓缸，四根鉸鏈桿外側(cè)面上分別設(shè)置應(yīng)變片。本實(shí)用新型不需要增加啟動(dòng)時(shí)間，只要控制液壓支座的加速度就能消除超重和失重的現(xiàn)象，可以解決運(yùn)動(dòng)物體的超重和失重現(xiàn)象能夠使人體只承受體重的約束反力，避免承受額外的附加力，能夠使人避免運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的不適感覺(jué)。在電梯，汽車(chē)，航空領(lǐng)域有很好的實(shí)用前景；如火箭發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的超重現(xiàn)象；汽車(chē)啟動(dòng)時(shí)人體對(duì)座椅的沖擊等等。
文檔編號(hào)B66B1/04GK201694701SQ201020233509
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者王書(shū)勝, 范本濤, 董新峰, 蔣麗琳, 馬燕玲 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)