[发明专利]一种高速大跨距柔性滑轨设计方法

说明书

本发明公开了一种高速大跨距柔性滑轨设计方法，所述方法包括如下步骤：采用悬垂理论，根据静力平衡方程建立关于柔性滑轨的轨迹曲线方程；确定所述轨迹曲线方程中的参数后得到悬垂曲线方程模型；通过悬垂曲线方程模型确定柔性滑轨轨迹，根据试验要求选取并安装布置钢丝绳。采用该设计方法能满足现有对高速大跨距柔性滑轨轨迹设计的要求，具有误差小、设计简单的特点。

技术领域

本发明涉及滑轨设计，特别是涉及一种高速大跨距柔性滑轨设计方法。

背景技术

柔性滑轨技术来源于索道技术都是用柔性钢丝绳作为滑车支撑、运行的轨道。索道常用在客运索道、货运索道、林业索道和缆索起重机等场合，滑车运行速度低(小于10m/s)、轨道挠度大。柔性滑轨是武器研制工业部门为了研究弹目交会条件下引信对目标的探测启动特性而设计的验证手段，一般要求测试段轨道平直，滑车运行速度高(大于100m/s)。常用的索道轨迹设计理论有悬垂线理论、悬索曲线理论、摄动法、抛物线理论、圆弧理论等，不同的应用目的和应用场合，可以采用不同理论进行轨迹设计。

目前，航天某院有一条长300m，轨道起始和末端均为3m高的柔性滑轨，能承载65kg滑车以130m/s速度滑行，轨迹设计时采用圆弧理论，但实际的轨迹曲线与圆弧仍有一定的偏差。为满足新的试验需求，要建一条新的滑轨长800m，承载100kg，滑行速度200m/s，始末端高差大于15米，采用原来设计模型已经不能满足要求。因此，需要发明一种合适的柔性滑轨设计方法，解决一个高速大跨距柔性滑轨轨迹设计的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速大跨距柔性滑轨设计方法，以解决上述问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

在本发明的一个实施例中公开了一种高速大跨距柔性滑轨设计方法，所述方法包括如下步骤：

采用悬垂理论，根据静力平衡方程建立关于柔性滑轨的轨迹曲线方程；

确定所述轨迹曲线方程中的参数，并将所述参数代入所述轨迹曲线方程后得到悬垂曲线方程模型；

通过悬垂曲线方程模型确定柔性滑轨轨迹，根据试验要求选取并安装布置钢丝绳。

优选地，对所述轨迹曲线方程进行简化,得y＝x²/2C，

其中C为补助函数H0/q，H0为钢索上任意一点拉力的水平分拉力，q为钢索单位长度的重力。

优选地，所述轨迹曲线方程中的参数包括钢丝绳直径、钢丝绳密度、破断拉力、安全系数和修正系数。

优选地，悬垂曲线方程模型y＝k1*x²/2(P*0.86/k/(ρ×9.8))，

其中，k1为修正参数，P为破断拉力，k为安全系数，ρ为钢丝绳线密度。

优选地，所述试验要求包括轨长800m，承载不小于100kg，满足滑车滑行速度200m/s，滑轨两端高度差大于15m。

本发明的有益效果如下：

在本发明的技术方案中公开了一种高速大跨距柔性滑轨设计方法，基于悬垂线理论的修正方法，解决了现有技术中圆弧理论形成轨迹误差较大的问题，提供了较准确的张力，为制定合适的滑轨张紧方案和固定支撑装置方案提供了依据，在与实际施工后形成的曲线轨迹对比高度方向误差不超过2％。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本实施例中高速大跨距柔性滑轨设计方法示意图；

图2示出本实施例中悬垂曲线受力示意图。

具体实施方式