[发明专利]自动扶梯运行平稳性评价方法、装置及计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种自动扶梯运行平稳性评价方法，具体包括以下步骤：步骤S1，主轴链轮角速度计算；步骤S2，梯级链轮啮合位置梯级链链节速度计算；步骤S3，梯级链动力学建模及分析；步骤S4，梯级链链节速度不均匀系数计算。本发明相对现有的仅以梯级链轮多边形效应评价运行平稳性的方法增加了对链节中刚度和阻尼的考虑以及多级链传动带来的梯级链轮角速度波动的影响，提高了计算精度，相对多体动力学仿真的方法大大减小计算量，能够在设计阶段快速评估扶梯运行平稳性参数，并为设计参数优化提供支撑。

技术领域

本发明涉自动扶梯领域，尤其涉及一种自动扶梯运行平稳性评价方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

链条驱动式的自动扶梯，通常通过主驱动链系统驱动梯级链系统，进一步带动梯级做循环运行。由于链传动自身存在的多边形效应，与梯级链链节固连的梯级的实际运行速度存在周期性变化。梯级的速度变化与乘客的乘坐舒适性和安全性密切相关，因此在实际的自动扶梯设计时往往需要评估梯级的速度变化情况来分析所设计扶梯的运行平稳性情况。

目前在设计阶段国内外评估自动扶梯运行平稳性的评价方法有两种，一种是通过梯级链的速度多边形效应，即从运动学角度来简单评估链条的速度不均匀性，这种评价方法一方面忽略了输入动力通过主驱动链系统和梯级链系统两级的链传动将动力传递给梯级，另一方面忽略了梯级链自身存在的弹性和阻尼带来的不同链节速度差异；另一种则是通过多体动力学的方法，即通过三维软件和多体动力学软件对梯级链系统进行建模，进一步通过动力学求解获得梯级的速度不均匀系数，CN112949138A公开了一种自动扶梯梯级链传动系统的运动学以及动力学建模仿真方法，通过在UG中建立梯级链传动系统的结构模型，并分别导入ADAMS和ABAQUS建立刚性体部件和柔性体部件，进一步进行梯级链传动系统动力学仿真，这种建模方法所需输入参数繁多且建模耗时和计算量都极大，不利于设计阶段的快速评估乃至多参数优化。因此，亟需一种在设计阶段能够从理论角度直观、准确、快速地反映扶梯运行平稳性的评价方法。

发明内容

为解决上述背景技术问题的缺陷，本发明提供一种自动扶梯运行平稳性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，主轴链轮角速度计算；步骤S2，梯级链轮啮合位置梯级链链节速度计算；步骤S3，梯级链动力学建模，用于构建梯级链系统的动力学模型；步骤S4，梯级链链节速度不均匀系数计算；自动扶梯运行平稳性用所述梯级链链节速度不均匀系数来评价，速度不均匀系数越小，则自动扶梯运行越平稳。

优选地，所述步骤S1中主轴链轮角速度计算采用基于多边形效应的运动学方法，先根据驱动链轮的角速度、结构参数计算驱动链轮啮合位置驱动链链节的速度，再根据求得的所述驱动链链节速度和主轴链轮结构参数计算主轴链轮角速度；所述步骤S2中，梯级链轮啮合位置梯级链链节的速度计算采用基于多边形效应的运动学方法，其中梯级链轮与主轴链轮的角速度相同；所述步骤S3中，选取梯级链上的N个相邻链节，构建被选中链节的梯级链系统的动力学模型，N为大于等于2的正整数，所述被选中链节包含梯级链轮啮合位置梯级链链节，所述梯级链轮啮合位置梯级链链节被定义为第一链节，其余被选中链节定义为待评价链节；所述步骤S4中，先根据梯级链系统的动力学模型计算得到待评价链节的速度，然后通过所述待评价链节的速度计算获得对应的梯级链链节速度不均匀系数。

优选地，所述驱动链轮啮合位置驱动链链节的速度的计算公式为：v₁＝f₁(ω₁,r₁,z₁)，其中v₁为驱动链轮啮合位置驱动链链节的速度，ω₁、r₁、z₁分别为驱动链轮角速度、节圆半径和齿数。

优选地，所述主轴链轮角速度的计算公式为：ω₂＝f₂(v₁,r₂)，其中ω₂、r₂分别为主轴链轮角速度和节圆半径，v₁为驱动链轮啮合位置驱动链链节的速度。