自动扶梯相关部件的防滑性能测试及评估

发布时间：2017-05-22 17:09

  本文关键词：自动扶梯相关部件的防滑性能测试及评估，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：自动扶梯作为机电类特种设备之一，其相关安全试验技术研究具有非常重要的意义。自动扶梯的事故多发区为其动静分界处，如梯级、梳齿板的防滑系数较小引起的行人打滑跌倒，裙板防滑系数较大引起夹伤等事故。因此对自动扶梯相关部件表面的防滑性能进行相关研究，包括如何有效的测试和评估，如何优化设计等，对于减少自动扶梯相关事故的发生概率具有重要意义。 本文着重介绍自动扶梯相关部件的防滑性能测试设备的设计过程、测试方法及等级划分方法的优化办法等。并将此套方法用于工程样板的测试，结合有限元接触模型的建立，探寻影响防滑性能的重要因素。 首先，分析研究了前人在相关领域已有的工作成果，包括被广泛接受的防滑性能测试方法及相关标准、影响打滑倾向的步态参数以及不同的路面特征、鞋底参数对防滑性能的影响等方面的研究现状，为本文的研究工作打下基础。 然后，根据自动扶梯相关部件的测试要求，选择了合适的测试方法，并参考已有的标准规定设计了测试平台的机械结构，另外根据测试流程的功能要求，选择并搭建了合适的驱动控制系统。在完成试验台调试后，进行大量的试验，比较不同的测试条件下防滑性能测试结果的不同，分析了平台转速、行走方式、走动方向以及行走步长等因素的影响，并考虑结果可靠性等要求，对测试流程进行了优化。另外，为了解决试验次数过少，不同次的测试结果会得出矛盾的等级划分结果的问题，提出了一种优化的防滑性能等级划分办法，采用显著性检验的方法验证测试的可靠性，若不满足要求，，则增加试验次数，直至能得到较为准确可信的判断。 最后，采用设计的试验平台以及经优化的测试评估流程为一系列自动扶梯部件的样本划分了防滑等级，比较试验结果，分析材料属性、表面纹理等因素对防滑性能的影响。采用极限剪切应力判据建立了鞋底与样本的接触有限元模型，分析不同因素对最大静摩擦系数的影响。 本文的研究内容及工作成果可以准确可靠地测量评估自动扶梯部件的防滑性能，为质量控制提供可靠依据，对保障自动扶梯乘用安全，减少相关事故的发生有着重要的意义；另外通过分析不同的部件结构设计对防滑性能的影响，为自动扶梯部件的材料选择、结构设计、表面处理方法等提供参考建议，以达到降低成本并提升防滑性能的目的。
【关键词】：自动扶梯部件 防滑性能 可接受角度 摩擦系数 等级划分 显著性检验
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH236
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 绪论13-22
• 1.1 研究背景、意义及课题来源13-16
• 1.1.1 研究背景13-15
• 1.1.2 研究目的及意义15-16
• 1.2 国内外研究现状16-21
• 1.2.1 防滑性能测试方法16-18
• 1.2.2 接触表面特性对防滑性能的影响18-19
• 1.2.3 行走步态对防滑性能的影响19-21
• 1.3 课题研究内容与研究安排21-22
• 第二章 路面防滑性能的试验评估方法22-32
• 2.1 引言22
• 2.2 防滑性能试验评估方法介绍22-25
• 2.2.1 拖拽法23
• 2.2.2 铰接撑杆法23-24
• 2.2.3 摆锤法24-25
• 2.2.4 斜坡法25
• 2.3 斜坡法与 DIN5113025-31
• 2.3.1 测试方法要求25-26
• 2.3.2 常用测试方法的比较26-27
• 2.3.3 测试方法的选择27
• 2.3.4 DIN 5113027-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 基于 DIN51130 的自动扶梯部件防滑性能试验平台设计32-55
• 3.1 引言32
• 3.2 自动扶梯部件的防滑要求32-33
• 3.3 基于 DIN51130 的防滑性能试验台机械结构设计33-43
• 3.3.1 平台主体设计33-34
• 3.3.2 工装系统方案设计34-35
• 3.3.3 支架的设计35-36
• 3.3.4 平台与支架的连接36-39
• 3.3.5 轴的校核39-40
• 3.3.6 基于 ANSYS 的机械系统校核40-43
• 3.4 基于 DIN51130 的防滑性能试验台驱动控制系统设计43-53
• 3.4.1 伺服控制系统43-44
• 3.4.2 驱动系统的设计44-47
• 3.4.3 控制系统的硬件构成47-50
• 3.4.4 控制系统的软件实现50-53
• 3.5 本章小结53-55
• 第四章 防滑性能测试流程及评估方法的问题探讨55-71
• 4.1 引言55
• 4.2 自动扶梯部件防滑性能测试流程研究55-62
• 4.2.1 平台转动速度对测试结果的影响55-58
• 4.2.2 试验员行走方向及行走方式对测试结果的影响研究58-60
• 4.2.3 试验员行走步长对测试结果的影响60-62
• 4.2.4 防滑性能测试流程的选择62
• 4.3 防滑等级划分方法存在的问题62-63
• 4.4 基于显著性检验的两参数防滑等级划分方法63-68
• 4.4.1 基于可接受角的显著性检验构造63-65
• 4.4.2 两参数等级划分方法65-66
• 4.4.3 实例计算及效果验证66-68
• 4.5 本章小结68-71
• 第五章 自动扶梯部件的防滑性能影响因素研究71-81
• 5.1 引言71
• 5.2 DIN51130 在自动扶梯部件防滑性能评估中的工程应用71-75
• 5.2.1 试验样本71-73
• 5.2.2 试验结果分析73-75
• 5.3 防滑性能的数值评估方法研究75-80
• 5.3.1 有限元模型的建立76
• 5.3.2 接触对的建立76-77
• 5.3.3 不同材料对摩擦系数的影响分析77-78
• 5.3.4 齿形对摩擦系数的影响分析78-80
• 5.3.5 关于极限剪切应力的讨论80
• 5.4 本章小结80-81
• 第六章 全文总结与展望81-84
• 6.1 全文总结81-82
• 6.2 全文展望82-84
• 参考文献84-87
• 致谢87-88
• 攻读硕士学位期间发表论文与获得荣誉88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 杜坚;丁绍兰;陈钊钰;杨承杰;;影响鞋底止滑性能的双因子交互作用[J];北京体育大学学报;2009年07期

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4 陈国本;;国外目前常用地面防滑性能的测试方法和仪器[J];石材;2006年10期

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6 陈国本;;浅议我国研究和制定地面防滑标准的迫切性[J];石材;2008年01期

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8 孙玉芝;李春禄;;介绍两种正态性检验方法[J];天津师大学报(自然科学版);1992年01期

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本文编号：386358