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研究生:賴金賢
研究生(外文):CHIN-HSIEN LAI
論文名稱:電梯纜繩振動抑制設計研究
指導教授:董必正
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:機械工程學系在職專班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:82
中文關鍵詞:電梯纜繩振動
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本論文對電梯在低樓層與高樓層之間,電梯行程纜繩長度的變化,探討捲揚機對電梯纜繩造成的振動,運用有限元素軟體分析纜繩的各種長度比較,藉由參數的調整與邊界條件設定,最後使模型逼近真實纜繩的實際振動模態。以此分析模型來設計纜繩夾具,分析各種夾具材質與夾具安裝位置比較,不同的材質或固定不同的位置所得的自然頻率皆不同,比較出最有效果的方式。纜繩分別以15M、30M、50M、105M長度進行分析,由不同的長度可代表出電梯的大樓高度,在分析的過程了解,夾具對低樓層的自然頻率改善較有較果,當纜繩的長度越長則改善的效果遞減。另外在探討夾具固定的位置,主要分析纜繩的前三個模態,夾具的固定位置與模態的節點息息相關,從分析的結果提出振動改善之具體方案。
This paper will discuss the vibrationcaused byhoist and rope length change when elevator moving between the low floor and high floor.
We used Finite Element Analysis to found the vibration modal from set boundary value about all kinds of rope length, and we make it approximately to the real situation.
This modal will be use to manufacture a rope clip, and we will use this to analsis all kinds of combination about material and position to find the best case.
This analysis is set 15M、30M、50M、105M length of rope to represent building height, and we found the effect of rope clip is work in low floor but high. Besides ,natural frequency is related to clips position and node.
So, this paper will appear the results and solutions of analysis.

目錄
中文摘要 i
Abstract ii
目錄 iv
圖目錄 v
表目錄 ix
符號說明 x
第一章緒論 1
1-1 研究背景與動機 1
1-2 文獻回顧 1
1-3 論文大綱 2
第二章研究內容與方法 3
2-1 電梯纜繩構造 3
2-2 強迫週期運動 5
2-3 無阻尼強迫諧和振動 5
2-4 諧和運動所產生的強迫振動 8
2-5 模態分析 10
第三章模擬方法與模型建立 14
3-1 模擬說明 14
3-1-1 纜繩型號及參數 14
3-1-2整體流程 14
3-2 ANSYS Workbench振動模擬分析流程 15
3-2-1模態模擬 15
1.Static Structural求解器設定,如圖5。 15
2.進入Engineering Data進行材料參數設定,如圖6。 15
3.材料參數設定步驟,如圖7、圖8、圖9、圖10。 16
4.在Geometry點右鍵匯入模型,如圖11、圖12。 17
5.進入Model進行分析設定,如圖13。 17
6.設定物件材料,如圖14、圖15。 18
7.設定邊界條件,如圖16、圖17、圖18。 18
8.設定作用力條件,如圖19、圖20、圖21。 19
9.MODAL求解器設定,如圖22、圖23。 20
10.Analysis Settings設定欲觀測之模態數,如圖24。 21
11.求解,如圖25。 21
12.模態振型後處理,如圖26、圖27。 21
第四章模擬結果與討論 23
4-1單一纜繩受一負載模擬比較 23
4-1-1分析目的與方法 23
4-1-2分析流程 23
4-1-3單一纜繩模擬比較結果 24
4-2纜繩夾具選用及設計 27
4-2-1纜繩夾具用途 27
4-2-2夾具設計 28
4-3模擬結果 30
4-3-1夾具固定1M位置模擬結果 30
4-3-2夾具固定2M位置模擬結果 39
4-3-3夾具固定3M位置模擬結果 48
4-3-4 2個夾具固定1M與2M位置模擬結果 57
第五章結論與未來展望 63
5-1 結論 63
5-2 未來展望 63
參考文獻 65
附錄一 66
電梯纜繩8xFi(25) 66
鋼鐵 66
木材 67
橡膠 67
參考文獻
[1] 劉如芸,「無機房電梯震動功率流分析探討」,國立臺灣海洋大學系統工程暨造船研究所碩士學位論文,基隆市, 2011年。
[2] 林子硯,「無機房電梯纜索弦振動分析討」,國立臺灣海洋大學系統工程暨造船研究所碩士學位論文,基隆市,2011年。
[3] K.Hiroyuki, I.Tomoki, M.Shigenori and F.Yoshiaki. “Vibration Analysis of Elevator Ropes”Journal ofSystem Design and DynamicVol.74, No.737,pp.31-36,July2009.
[4] Yu-hong Zhang, H. R. Pota, andS. K. Agrawal“Modification of Residual Vibrations in Elevators with Time-Varying Cable Lengths”, IEEE Trans. Machinery ,vol.6,pp. 4962 - 4966,May 2002.
[5] 张长友 曹晓明 朱昌明," 电梯钢丝绳的参数共振频带研究",上海交通大學, 26卷10期,pp165-168,2007年。
[6] 劉承胤,「永磁同步馬達振動預測與驗證平台研製」,國立中央大學機械工程學系碩士學位論文,桃園市,2015年。
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[9] 朱昌明 洪致育 張惠僑 ,「電梯與自動扶梯原理結構安裝測試」上海交通大學出版社1995年10月第一版。

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