非接触式筹码发售模块结构设计与仿真分析

发布时间：2020-09-18 16:47

　　本课题以南京某地铁线自动售票机开发项目为背景,对地铁自动售票机里的“非接触式筹码发售模块”进行了分析和研究。该发售模块是地铁自动售票机的核心模块,主要用于自动发售地铁票。本论文研究的主要任务包括四个方面:(1)发售模块的工作原理分析;(2)发售模块的机械设计;(3)发售模块的动力学仿真分析;(4)发售模块关键零部件的有限元分析。论文分析了发售模块的工作原理,对发售模块的弹射机构、读写通道、暂存机构及电磁铁机构进行了总体方案的设计和柿局。根据设计方案主要对读写通道中电磁铁机构的布局方案、翻板的长度进行了优化设计,并根据电磁铁机构的特性选择了合适的电磁铁型号。利用ADAMS建立翻板机构、挡板机构、暂存机构的动力学模型,并参照选定的电磁铁工作特性曲线,对电磁铁复位弹簧的弹性系数进行优化设计,另外也对售票的平均时间进行了仿真计算。使用ANSYS软件对发售模块的Hopper支撑架进行有限元分析,分析焊接加强筋后支撑架的变形值。最后针对现有的设计结果,对课题进行了总结与展望。通过对非接触式筹码发售模块的设计与研究,加工出一套结构较为紧凑、稳定性高、功能较强的机械产品,并在产品开发方面取得了较为丰富的设计理念,为后面的继续改进和优化提供了参考资料。
【学位单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH692
【部分图文】：

自动售票机,地铁,供应商,行业

控制技术的发展，为提高地铁行业自动化水平奠定了产业基础。20世纪70年代中期美国加州大学首先提出了封闭式票务的概念和可多次使用的储值票模式〔”]，此后在北美及欧洲的一些城市地铁项目中，地铁自动售票机得到了应用(如图1.1所示)。在亚洲，1979年开通的香港地铁自动售票机也投入了商业使用I’“]。

序列设置,拉格朗日,动力学仿真,对话框

括y’轴和Y”轴)的旋转称为2旋转，绕Z轴(包括Z，轴和Z”轴)的旋转称为3旋转，可以看出图2.3的旋转序列采用的是313。在利用ADAMS进行仿真分析时，需先选定一种旋转序列，通过ADAMS中的 CoodinateSystem对话框来设置，如图2.4所示。本文采用的是笛卡尔坐标系，并且旋转序列选择的是313。刚体的运动一般分为平动和转动，基于选择的广义坐标系，平动速度V和转动角速度。的表达式分别为:V=R， (2.4)石=BY’ (2.5)其中B为变换矩阵。图2.4坐标系的旋转序列设置对话框在进行动力学仿真时，ADAMS/Solver采用的是拉格朗日第一类方程:d‘日T、盯_。口。一1—}一—=口一人—dt又丙‘少匆一匆 (2.6)其中T为系统广义坐标表达的动能，Q为在广义坐标q方向的广义力，最后一项涉及约束方程和拉格朗日乘子表达了在广义坐标q方向的约束反力引入广义动量:[30一34]_口T尸=—口q‘则拉格朗日第一类方程可简化为: (2.7)尸，一丝一口一、鲤匆一口q (2.8)引入动能表达式?

示意图,受力,示意图,读写通道

可求得a=2269.7mnl/s，。擦系数林之间存在关系式:g卜eoso09932性质，当两个相互接触的物体的材料确定后，摩擦系于第二组情况，摩擦系数不变，加速度大小仍为。LZ二327.6mm，可求得v0=504m耐:。仿真时，引用了摩擦系数卜和票进入读写通道的护装置，Hopper组件上部分盛放票的容器所用的材质属于3.3所示的位置时，需承受票箱里票的重力，并且当一定的势能，HoPPer容器壁A区域需承受一定的撞击轴(图中B区域)产生一定的撞击力凡，如图3.6

【引证文献】