基于热弹耦合的铸造起重机起升过程动态特性研究

随着钢铁冶炼工业的快速发展,铸造起重机逐渐往大型化及高速化方向发展,其桥架结构的动态特性直接关系到整机的可靠性与安全性。以200/63 t铸造起重机为研究对象,建立了铁水包起升动力学模型,分析不同起升工况下该阶段钢丝绳的张力;以铁水为热源及热辐射和热传导为传热方式,分析铁水包起升阶段桥架温度场;采用热弹耦合方法,加载桥架模型的节点温度,并以实际工况下的钢丝绳张力与主小车自重之和为载荷,对桥架进行瞬态动力学分析。结果表明,铁水包的起升位置及起升速度对钢丝绳的动态特性均有较大影响;桥架温度场随着铁水包的提升呈非线性变化,铁水包起升速度越快,桥架温度场的变化越明显;采用热弹耦合分析方法较准确地反应铁水包起升阶段桥架结构的动态应力及振动特性,为铸造起重机桥架的结构可靠性设计提供了理论依据。     

垂直主梁倾翻铸造起重机

铸造起重机一般为四梁双小车结构,主要用于炼钢车间吊运铁水包和钢水包,且铁水包和钢水包的耳轴方向在整个流程中保持不变,翻包时只能平行主梁方向倾翻.但是,当铁水包和钢水包的耳轴方向需要旋转90°时,必须采用四梁双小车吊钩旋转铸造起重机.为解决这一问题,开发设计了双主梁单小车垂直主梁倾翻铸造起重机,其结构特点是主、副钩排列由...     

塔式起重机在变幅运动过程中货物的摆动规律

塔式起重机变幅机构的加、减速运动引起货物摆动和整机结构的振动,从而影响吊装效率和整机结构的稳定性,为此,研究塔式起重机在变幅运动过程中货物的摆动规律。针对小起升高度或附着式塔式起重机,在不考虑塔身变形的情况下,将塔式起重机-小车-货物系统简化为悬臂梁-移动质量-球摆系统,基于Lagrange方程推导悬臂梁-移动质量-球摆系统的动力学方程,揭示了小车运动、货物摆动与起重臂振动的相互作用规律,利用Matlab软件计算分析在变幅运动过程中加、减速参数和起升钢丝绳长度对货物摆动的影响规律。仿真结果表明:小车运动加速度使货物摆动的平衡位置发生倾斜,倾斜的角度随着加速度幅值的增加而增大,加、减速运动时间影响着下一个运动阶段货物的摆动初始角度,货物摆动的频率随着钢丝绳长度的增大而减小。     

岸边桥式起重机电子防摇中的计算机视觉测量系统

运用计算机视觉测量的技术，对岸边桥式起重机钢丝绳实时偏摆角以及角速度的测量进行了研究，建立了偏摆角及偏摆角速度检测的模型，设计了测量实验的方案，取得了较好的效果，为岸边桥式起重机电子防摇系统的提供准确的前处理数据。     

基于状态重构的铁路门式起重机状态反馈力控制吊重防摇系统的设计

为防止集装箱在目标位置和期望时间时摇摆,通过建立工程实用的起重机小车集装箱系统动力学方程,采用全状态反馈控制起重机小车驱动力从而控制状态变量。为了解决工程实际中摆角和摆角角速度难以测量的问题,设计了状态观测器,通过唯一测得的小车位置信息重构系统状态变量获得状态变量估计信息。用类似二阶系统性能分析方法推导出反馈控制器的调节参数公式和状态观测器的增益参数公式。仿真结果表明：状态观测器在0．6s时可以消除重构误差,重构精度高,观测过程明显较反馈调节过程快;状态反馈控制方法可行;摆角和小车位置等状态变量均有期望的动态响应,达到了集装箱防摇控制的目的。     

柔性钢丝绳的门式起重机的运动特性

主要研究钢丝绳为柔性时门式起重机的运动特性,利用拉格朗日方程,建立了门式起重机刚柔耦合系统的动力学模型,并利用有限元法对起重机动力学模型数学式进行求解.通过MATLAB提供的Simulink仿真工具箱,对起重机所建的模型在不同工况下进行仿真分析,与钢丝绳为刚性模型在相同工况下的仿真结果进行了比较.对仿真结果分析得出了钢丝绳的柔性特性对起重机转载小车定位和吊重摆动的影响;根据仿真结果分析的结论,给门式起重机定义了2个参数,并定性地分析了2个参数对起重机运动特性的影响.     

基于光滑整形的钢包快速精准定位研究

针对铸造起重机吊运钢水包过程中钢水与吊摆产生的双向流固耦合现象，文中采用一系列质量弹簧阻尼器来等效钢水晃动对钢水包容器产生的影响，基于等效力学原理建立了钢水包吊运系统的等效力学模型，推导出了其运动方程，在验证了其系统的稳定性、客观性和可控性之后，采用级联光滑整形器对钢包吊运系统进行安全快速精准定位控制。结果表明：级联光滑整形控制器既可抑制钢包吊运系统的钢丝绳残余摆动和钢水残余晃动，还可使其钢丝绳摆角和钢水的晃动在整个吊运过程都保持相对稳定。     

基于模糊自适应PID控制器的桥式起重机定位与防摆控制研究

随着工业的发展,对起重机的智能化程度的要求越来越高,很多学者对桥式起重机的智能定位和防摆控制方法进行了研究,以提高起重机的作业效率。针对起重机模型的非线性和不确定性,设计了基于模糊自适应PID控制器的起重机定位和防摆方法,利用两个模糊自适应PID控制器分别对小车的位置和负载的摆角进行控制。其中,位置模糊自适应PID控制器是以参考位置与实际输出位置差以及位置差变化率为控制对象对位置和速度进行有效的控制;防摆模糊自适应控制器则是通过控制负载的摆角及摆角的变化率来消除负载的摆角,仿真与实验结果都表明该方法的可行性。     

轻型起重机牵引式小车钢丝绳张紧装置设计

目前,国内港口起重机小车驱动方式分为自行式和钢丝绳牵引式2种。与自行式小车相比,牵引式小车的小车驱动装置安装于机械房内,因而极大减轻了运行小车的自重,从而减小了港口起重机金属结构承受的动态载荷,改善了整机的性能。但是,牵引式小车具有较复杂的钢丝绳缠绕系统,钢丝绳较长,容易产生钢丝绳伸长、下垂和振动,从而影响整机的工作效率。为此,通常设置小车牵引钢丝绳张紧装置,使钢丝绳始终处于张紧状态,以保证小车运行平稳,提高工作效率。     

全地面起重机塔臂工况吊重摆振特性研究

为了提高全地面起重机塔臂工况吊装定位精度及作业效率,有必要对回转运动中吊重摆振特性进行研究.基于机器人动力学理论,将全地面起重机等效成串联开链机器人系统,运用牛顿-欧拉正向递推公式,建立吊重摆振动力学方程,对吊重摆振特性进行计算机仿真.研究结果表明回转过程产生的惯性力和离心力导致吊重在空间产生复杂的振动,启动加速时间、吊重绳长及工作幅度对吊重偏摆角大小有重要影响.所得结论可为全地面起重机结构设计提供参考.     

新型岸边集装箱起重机托架小车缠绕系统

托架小车缠绕系统是岸边集装箱起重机重要的组成部件之一,文中在海、陆侧托架小车上布置托辊托起钢丝绳,减少钢丝绳悬垂、弹跳对吊具的影响,确保岸边集装箱起重机作业平稳顺利.解决了现有几种不同缠绕形式穿绳、维护和更换钢丝绳不便的问题.新型托架小车缠绕系统通过在铰点处联系横梁上设置2组换向滑轮组,实现头尾张紧钢丝绳面海左右侧一整...     

机构外置的起重小车减重绿色设计

采用将桥式起重机主起升机构放置在桥架两侧端梁的布置方案,有效减轻了起重机移动小车的质量。通过双联卷筒多层缠绕且合理布置滑轮位置的方法,解决了在两侧端梁附近钢丝绳因偏角过大脱离绳槽的问题。一台起重量为50t的双梁桥式起重机小车的质量由原来的14.3t降低为5.5t,实现了桥式起重机小车的轻量化和绿色环保设计。     

基于遗传算法的三维起重机滑模控制方法研究

针对由5个非线性2阶常微分方程构成的三维起重机模型,采用滑模变结构方法设计控制器,从整体上同时对起重机大车、小车的位置和负载摆角进行控制。并利用遗传算法对其参数进行优化,减小了系统的抖振,实现了系统的精确定位和防摆。仿真表明了该控制方法的有效性。     

起重机系统的建模及其非线性间断的反馈控制

推导了桥式起重机系统的非线性动态模型。模型在无外力的情况下，具有2个输入和4个自由度。控制模型的目标是建立使小车和滑轮组尽快到达预定位置，并消除钢丝绳和负载由惯性所致摆角的控制方案。并将模型和控制方案在MATLAB模拟软件里进行测试，验证其测试结果与理论分析的一致性。     

辅助钢丝绳减摇系统的设计

辅助钢丝绳减摇系统在国内外集装箱起重机及部分冶金起重机上已得到广泛应用，其工作原理是在小车和吊具之间设置一组辅助减摇钢丝绳，通过在4个对角线方向布置减摇钢丝绳产生的斜拉力对吊具及载荷的阻尼作用(见图1)，使摆动的悬挂物在尽可能短的时间停止摆动，便于司机对吊具和载荷控制，提高起重机作业效率和操作安全性。     

超大吨位平臂塔式起重机的小车与吊钩

介绍了一种用于超大吨位水平臂塔式起重机的起升钢丝绳缠绕方法,给出基于该绕绳方法的变幅小车及吊钩,阐述其构造形式和结构特点,介绍起升滑轮组的倍率变换方法,并通过实例说明该绕绳方法能使塔式起重机具备较好的起升和变速能力。     

基于有限元方法的桥式起重机起吊过程动力学分析

桥式起重机在起吊过程中,其结构动力学特性较为复杂。利用有限元方法,建立起以桥式起重机主梁、小车、起吊钢丝绳及起吊重物为研究对象的动力学模型,并进行动态分析,得到桥式起重机在起吊过程中的动态特性。该特性可间接的作为评价主梁刚度的一个指标。通过与某核电站安全壳内环吊的计算报告对比,证明了该动力学模型可以达到令人满意的计算精度,可为工程实际的动力分析提供了参考。     

悬索长度计算在起重机钢丝绳中的应用

在不考虑悬索弹性变形的前提下,运用悬索的悬垂模型计算悬索实际长度,并将此法应用到单臂架类门座起重机钢丝绳悬垂度计算中,解释钢丝绳因受自身重力作用下垂,使钢丝绳垂落至臂架上,以及出现吊具在空载下放时不下降的现象。借助自编程序对不同水平跨度、不同支点水平倾角、不同钢丝绳线密度及不同倍率的绕绳滑轮组进行分析计算,得出钢丝绳悬垂度与吊具重量、滑轮组2支点相对位置及滑轮组倍率的关系,并可准确计算钢丝绳悬垂度、给定钢丝绳最大允许悬垂度条件下的吊具临界重量及起重机在放绳过程中卷筒放绳长度与吊具实际下降高度差,对指导吊具设计,特别是对吊具重量控制有一定的现实意义。     

核电厂桥、门式起重机防单一故障特性要求

依据ASME NOG -1 - 2010规范,对桥、门式起重机防单一故障特性的要求进行研究,重点分析了I类起重机的起升机构、钢丝绳卷绕系统、小车和桥架驱动机构的防单一故障特性,并对其机构布置、部件设计要求等进行了介绍,有益于我国核电规范标准体系的建立和核电厂装换料设备的自主化研发.     

通用桥式起重机主梁T形钢的焊接工艺

<正>承制某厂家一台工作级别A8的双梁桥式起重机,根据现场实际考察桥式起重机运行时满载工作时间较长,对起重机结构件的焊缝质量要求较高。经研究,该项目采用偏轨结构形式主梁箱体,小车轨道下口采用T形结构作为小车轨道承载单元。1基本结构如图1所示,主梁箱体由主梁盖板、T形钢、主腹板、副腹板、下盖板、大筋板及角钢等组成。主梁盖板、T形钢焊接形成整体作为上盖板,T形钢上安装有小车轨道,作为承载单元。主腹板与T