background image

为图 2 所示电梯垂直方向的动力学模型 。

水平方向地震作用时 , 建筑物水平力通

过导轨作用给导靴 , 再传给轿厢和对重 。由
于悬挂钢丝绳的水平分力与导轨对导靴的水
平作用力相比很小 , 可略去不计 。因此轿厢

[ M ]{

¨

x}

+

[ C ]{

x}

+

[ K]{ x}

=

[ Q ]

(1)

和对重的水平方向的动力学模型可分别如图

3 (a) 、

图 3 (b) 所示 。

2

1 运动微分方程的建立

对电梯垂直方向的数学模型 ,我们不难

用第二类 Lagrange 方程来建立微分方程 :

式中  [

M

]为质量矩阵 :

m

1

+

m

s1

+

m

s2

3

m

s1

3

0

0

m

s2

3

r

1

3

m

s1

r

2

3

m

s2

m

s1

3

m

2

+

m

s1

+

m

s3

3

m

s3

3

0

0

r

1

3

(

m

s3

-

m

s1

)

0

0

m

s3

3

m

3

+

m

s3

+

m

s4

3

0

m

s4

3

r

1

3

m

s3

r

2

3

m

s4

0

0

0

m

4

+

m

sd

0

0

0

m

s2

3

0

m

s4

3

0

m

5

+

m

s2

+

m

s4

3

0

r

2

3

(

m

s4

-

m

s2

)

r

1

3

m

s1

r

1

3

(

m

s3

-

m

s1

)

r

1

3

m

s3

0

0

I

1

+

r

2

1

(

m

s1

+

m

s3

)

3

0

r

2

3

m

s2

0

r

2

3

m

s4

0

r

2

3

(

m

s4

-

m

s2

)

0

I

2

+

r

2

2

(

m

s2

+

m

s4

)

3

:

m

si

为各段钢丝绳的质量 。

[ K]

为刚度矩阵 :

[

K

] =

k

1

+

k

5

-

k

1

0

0

-

k

5

k

1

r

k

5

r

2

-

k

1

k

0

+

k

1

+

k

2

-

k

2

0

0

(

k

2

-

k

1

)

r

1

0

0

-

k

2

k

2

+

k

3

+

k

4

-

k

4

-

k

3

k

2

r

1

k

3

r

2

0

0

-

k

4

k

4

0

0

0

-

k

5

0

-

k

3

0

k

3

+

k

5

0

(

k

3

-

k

5

)

r

2

k

1

r

1

(

k

2

-

k

1

)

r

1

k

2

r

1

0

0

(

k

1

+

k

5

)

r

2

1

+

k

M

0

k

5

r

2

0

k

3

r

2

0

(

k

3

-

k

5

)

r

2

0

(

k

3

+

k

5

)

r

2

2

阻尼矩阵

[ C ]

与刚度矩阵

[ K ]

类似 , 这

里从略 。

系统激励为 :

[ Q ]

= 0  

k

0

y

+

c

0

y

 0  0  0  

k

M

<

0

 0

T

式中  

y ,

y

—分别为因地震作用而引起的

电梯机房楼板垂直方向的位

移和速度 ;

k

0

,

c

0

—分别为承重粱及减振垫的刚

度及阻尼 ;

<

0

—曳引机输出轴折算到曳引轮

上的刚度转角 。

按同样的原理 ,可建立类似式 (1) 的轿厢

和对重的水平方向的运动微分方程 ,其中相
应的质量矩阵 :

[ M ]

=

m

1

0

0

0

0

I

1

0

0

0

0

m

2

0

0

0

0

I

2

激励矩阵[

Q

]为 :

[ Q ]

=

0

0

(

k

1

+

k

2

+

k

3

+

k

4

)

x

(

t

) + (

c

1

+

c

2

+

c

3

+

c

4

)

x

(

t

)

l

1

2

(

k

1

+

k

2

+

k

3

+

k

4

)

x

(

t

) +

l

2

2

+ (

c

1

+

c

2

+

c

3

+

c

4

)

x

(

t

)

5

3