[发明专利]固定式索道的承载索与牵引索耦合系统计算方法及装置

权利要求书

1.一种固定式索道的承载索与牵引索耦合系统计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

参数获取步骤，获取多档固定式索道的索道档数、多档固定式索道间承载索和牵引索的数据及索道各档上的载荷的数量及大小；

非线性方程组确定步骤，根据上述各参数和固定式索道承载索与牵引索的预设平衡条件建立非线性方程组；

计算步骤，根据所述非线性方程组确定索道中各段承载索与各段牵引索的长度以及所述各段承载索与所述各段牵引索在任意点的张力；

其中，所述非线性方程组确定步骤中的所述预设平衡条件包括：承载索与主牵索各段跨距及高差相等、承载索与主牵索各档跨距及高差守恒、支架两侧牵引索张力平衡、载荷两侧承载索与牵引索张力平衡、载荷运行间距守恒和承载索档内长度守恒；

所述载荷两侧承载索与牵引索张力平衡，具体包括如下步骤：

在索道各档中，承载索与牵引索通过运行小车连接，设载荷两侧承载索与牵引索的编号为i及i+1，运行小车的滚轮对承载索产生横向压力，使得承载索弯曲，而没有对承载索轴向产生力的作用，承载索在载荷两侧的切向张力相等：

式中，表示第i段承载索在B点的切向张力；表示第i+1段承载索在A点的切向张力，其中，i＝g₁，…，g_m，g_i表示B点为第i个载荷点的承载索的编号，记各段工作索的起始点为A，终点为B，记B点为载荷点时的承载索各索段编号为g₁，…，g_m；并令g₀＝0；

由式(17)得出m个方程；

运行小车受承载索切向张力、两侧牵引索切向张力、载荷重力共同作用，将各切向张力在水平方向及垂直方向进行分解，建立相应张力平衡方程:

其中，为第i段承载索的水平张力；为第i+1段承载索的水平张力；为第i段牵引索的水平张力；为第i+1段牵引索的水平张力；为第i+1段承载索在A点的垂直张力；为第i+1段牵引索在A点的垂直张力；为第i段承载索在B点的垂直张力；为第i段牵引索在B点的垂直张力；G_i为第i个荷载的大小；

由式(18)和(19)共得到2m个方程；

所述载荷运行间距守恒，具体包括如下步骤：

载荷重物通过牵引索串联及牵引运动，运行中载荷间的牵引索随牵引力的变化会产生弹性伸长，但其初始长度将保持不变，等于施加载荷时的任意两个载荷间的间距i＝1,…,m-1；由于牵引索为闭合绳索，其总长度已知，因此在给定索道起始点到首个载荷的牵引索长度为时，末个载荷经索道终点通过返牵索回到索道起点的牵引索长度根据下式算出：

根据载荷点所对应的索段编号，建立方程：

式(21)中，i＝0,…,m-1；表示第j段牵引索的长度；

由式(21)和(22)共得到m+1个方程。

2.根据权利要求1所述的固定式索道的承载索与牵引索耦合系统计算方法，其特征在于，所述参数获取步骤具体包括：

获取所述多档固定式索道的索道档数n；

获取承载索的总长度s^l₀，承载索单位重力q^l，截面面积A^l；

获取牵引索总长度s^t₀，牵引索单位重力q^t，截面面积A^t；

获取载荷的数量m，及各个载荷的大小G_i。