变幅运动和起重量对塔式起重机起重臂振动的影响规律

塔式起重机的机构运动容易引起起重机整机的振动,振动产生的交变载荷是起重机产生疲劳破坏的主要原因.因此,研究机构运动对塔式起重机起重臂振动的影响规律具有重要意义.针对小起升高度或附着式塔式起重机,分析了变幅运动和起升运动对整机结构振动的影响规律.将塔式起重机简化为在起重臂铅垂面内振动的悬臂梁,并且将变幅小车和货物等效为移动质量,将格构式起重臂等效为实腹式起重臂,基于Euler-Bernoulli梁理论建立移动质量-悬臂梁系统振动微分方程,通过仿真研究变幅运动和起重量对起重臂振动响应的影响规律.仿真结果表明:起重臂振动的幅值和频率随着变幅速度的增大而减小,振动的幅值和周期随着起重量的增大而增大.     

塔式起重机回转运动引起起重臂振动响应分析

塔式起重机的回转惯性力将引起起重臂水平面内的振动,这一振动是起重机产生疲劳破坏的主要原因之一。文中根据塔式起重机在回转运动过程中的运动特性,将其简化为悬臂梁,再建立移动质量—悬臂梁系统运动微分方程,仿真分析了回转运动对起重臂振动的影响规律。仿真结果表明:回转加速度的增加将使起重臂的振动幅值增加;回转机构在加、减速运动过程中,起重臂的振动幅值和周期以及振动的平衡位置随着钢丝绳长度和起重量的增加而增加;回转机构在匀速运动过程中,起重臂振动幅值和周期以及振动的平衡位置随着钢丝绳长度和起重量的增加而减小。     

塔式起重机起吊过程中起重臂振动响应分析

塔式起重机在起升时,货物的起升惯性力是导致起重臂振动的主要原因,此振动是起重机疲劳破坏的主要原因。因此,研究塔式起重机起升机构对起重臂的振动影响规律具有重要意义。文中分析了塔式起重机起吊货物的特征,将其简化为悬臂梁,再基于Euler-Bernoulli梁理论建立移动质量—悬臂梁系统振动微分方程,最后仿真分析了起升运动和起重量对起重臂振动的影响规律。仿真结果表明:加速提升货物时,加速度的增大导致起重臂振动的挠度和幅值增大;起升位置距离起重臂根部越远,起重臂振动挠度、幅值和周期越大;起重量越大,起重臂振动挠度、幅值和周期越大。     

塔式起重机载荷摆动特性研究

为了研究塔式起重机载荷摆动特性 ,寻找抑制载荷摆动的控制方法 ,本文基于非惯性参考系中质点相对运动动力学基本方程 ,建立塔式起重机同时进行变幅、回转、起升运动的情况下载荷摆动动力学模型 ,定量地分析载荷摆动的平衡状态 ,推导出线性化模型 ,对载荷摆动特性进行了计算机仿真。研究表明 :由于惯性力或离心力的作用 ,载荷摆动中心线发生倾斜 ,当载荷在倾斜的重力场内做空间摆运动 ,其摆动模型就是线性化模型 ,摆动中心线倾斜量就是平衡状态值     

基于塔式起重机虚拟样机的起升工况动态分析

塔式起重机机构的频繁启、制动产生的惯性力引起结构振动和货物摆动,是引起塔式起重机疲劳破坏的主要因素,为研究结构振动和货物摆动的影响规律,基于ADAMS软件建立刚柔耦合的塔式起重机虚拟样机,对起升运动进行仿真,得到了结构振动和货物摆动曲线,并与试验数据对比。研究结果表明:在起升运动中,随着起升速度的增加,起升过程产生的动载系数随之增加,结构振动幅值增大,货物最大提升力和摆动幅度增大,达到平稳状态需要的时间也更长。     

平头塔式起重机整机振动模态及振动响应分析

平头塔式起重机运行机构的频繁起、制动容易引起整机结构振动,为了探索有效消除这一振动的控制理论和方法,采用Ansys软件建立平头塔式起重机有限元模型,提取整机结构前10阶振动模态的固有频率和振型,分析起升机构、变幅机构和回转机构运动产生的惯性力、离心力和科氏力与整机振动模态的激励关系,最后在有限元模型上模拟起升机构在抓取货物过程中起重臂的振动响应。仿真结果表明:机构运动的惯性力会激励平头塔式起重机在运动平面内的振动模态,回转运动产生的离心力会激励在起重臂铅垂面内的振动模态,科氏力会激励在回转运动切平面内的振动模态,整机结构的振动响应是在不同工况下多个模态的振动响应的叠加。     

起升运动对桥式起重机货物摆动特性的影响规律

为了研究桥式起重机货物摆动规律,寻找抑制货物摆动、精准定位的控制理论和方法,通过建立桥式起重机机构运动和货物摆动的动力学模型,推导起升运动引起货物摆动的变化规律公式,得出如下结论:起升运动使货物摆动成为弱阻尼二阶振荡系统,货物的摆动角度是幅值和频率缓慢变化的周期函数,摆动幅值以指数函数衰减或增加,摆动频率随钢丝绳长度的变化而变化,进一步通过仿真计算分析了起升运动引起的货物摆动特性的变化规律。     

基于起升高度的最优输入整形器抑制桥式起重机载荷摆动

桥式起重机具有挠性机械环节一起升钢丝绳,其加、减速运动引起载荷摆动。为了消除这种摆动,根据桥式起重机起升高度的分布规律,基于载荷摆动幅值最小及优化时滞的思想设计最优输入整形器。仿真结果表明,在最优输入整形器的控制下,80／20t桥式起重机载荷最大摆动角度为0．036rad,与无输入整形器控制情况相比,载荷的最大摆角降低了95％。     

不同参数对塔机吊重摆角和塔身结构振动的影响

针对塔机结构振动特性的研究虽然已取得了丰硕的成果,但是很多文献把塔机结构当作刚性结构来研究,或者未考虑塔机的加速度对吊重摆角的影响,针对塔机在提升与回转耦合运动下结构振动和空间摆角特性研究的文献则更少。针对塔式起重机的非线性运动易引起结构振动的问题,为了探究其运动规律,在塔式起重机提升与回转耦合运动下,对塔机结构的振动特性进行了理论推导和仿真研究。首先,采用运行特性、物理关系和梁挠度理论,提出了一种塔式起重机位移模型(从加速到恒速再到减速);然后,根据拉格朗日和空气阻力理论,推导了塔式起重机的动力学模型;最后,根据实际塔式起重机的结构和运动特点,设计了实验塔机,利用实验塔机搭建了测试平台,通过吊重的空间摆角实验过程验证了耦合运动模型的有效性,研究了不同的提升加速度、回转加速度和初始摆动角度对非线性耦合运动下吊重的空间摆角和塔身振动的影响。研究结果表明：回转加速度对塔身结构振动和空间摆角有显著影响;提升加速度对塔身结构振动和空间摆角的影响很小;当提升加速度为0.01 m/s²时,摆角θ有最小值;当任意初始角度不小于0.2 rad时,初始角度对塔身结构和摆角振动影响较...     

动臂式起重机吊重变幅摆动系统动力学分析与仿真

为研究动臂式起重机变幅工况、吊重偏摆和振动特性,寻求抑制吊重摆动的方法,基于等效元素集成法,建立了变幅系统吊重摆动的动力学模型,并利用MATLAB和SIMULINK进行动力学方程求解和运动仿真。结果表明,变幅角度直接影响吊重偏摆角度,变幅运动影响吊重振动幅度,吊重摆动周期只与变幅系统结构有关,为研究吊重摆动的控制问题提供了理论依据。     

级联法设计时滞滤波器抑制双摆起重机货物摆动

当起重机的吊钩质量较大、货物质量较小,并且货物到吊钩的悬挂长度较大时,起重机货物摆动特性表现为双摆动力学特性,如果应用抑制单模态柔性系统振动的控制方法很难消除货物摆动。文中首先建立双摆龙门起重机货物摆动模型,分析货物摆动的频率和摆动幅值,然后通过级联法设计抑制多模态柔性系统振动的时滞滤波器,并应用于抑制双摆起重机货物的摆动,仿真结果验证了该时滞滤波器可有效抑制吊钩和货物的摆动,且保证了系统的响应速度。     

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。     

基于自适应S速度轨迹的塔式起重机变幅定位与防摆控制研究

在塔式起重机的变幅作业过程中,由于吊物的摆动极易造成危险,为此,提出了一种基于自适应七段式S速度轨迹的控制策略,并将其用于小车定位与吊物防摆中.首先,根据Lagrange方程,分析出影响吊物摆角的因素,确定了控制目标;然后,推导了七段式轨迹下的小车速度数学模型;考虑到小车传动系统中的非线性因素,在MATLAB/Simu...     

方圆集团新型塔式起重机通过检测

<正>日前,方圆集团自行设计开发的QTZ63(TC5510)型塔式起重机顺利通过了检测。该塔式起重机为水平臂架、小车变幅、上回转、自升式多用途塔式起重机。整机结构布置合理,外形美观;工作速度高,调速性能好,工作平稳可靠;起重机可采用独立固定     

塔式起重机刚柔耦合动力学模型研究

目前大多数塔式起重机的动力学建模研究的方法是将整机等效为多刚体系统,在综合考虑塔式起重机臂架的柔性变形和系统非线性运动的影响下,将臂架等效为Euler-Bernoulli梁并考虑自重和结构阻尼,基于拉格朗日方程建立了能够完整描述塔式起重机变幅、回转和起升运动的刚柔耦合动力学模型,并应用假设模态法得到了矩阵形式的离散方程。针对塔式起重机三种典型的运动形式,应用Maple数学软件对模型进行了数值求解,最后,为验证模型准确性,建立了ADAMS动力学仿真模型,将数值求解和仿真得到的重物的运动响应进行了对比。结果表明,建立的动力学模型可以较准确地反映塔式起重机的运动过程,而且还能近似地描述重物运动的响应,对跟踪重物的轨迹、研究重物的摆动规律也有重要的指导意义。研究结果对研究大长细比臂架类工作机构的动力学响应也具有重要的参考价值。     

塔机变幅张紧绳装置的改进

针对塔式起重机的钢丝绳在使用过程中被拉长下垂,造成变幅小车启动、制动、运动不平稳的现象,分析了原因并提出了改进措施。     

铸造起重机铁水包运输过程偏摆特性研究

起重机作为钢铁冶炼厂房高温铁水包主要搬运设备,工作过程中铁水包偏摆特性分析显得尤为重要。针对铁水包运输过程铁水包摆动问题,建立其偏摆非线性系统模型,基于SIMULINK研究了主小车位置、铁水包起升高度及钢丝绳倍率对系统偏摆特性的影响。研究结果表明,主小车位置对钢丝绳变形和摆角具有显著影响,靠近于桥架端部,二者衰减至稳定值所需时间较长;起升高度对铁水包运输过程偏摆特性时间历程的影响不大,而决定了响应频率;钢丝绳倍率越小,钢丝绳系统振动越明显。研究结果有助于铸造起重机操作规范制定及偏摆控制策略选取,也可为其设计与制造提供参考。     

科里奥利加速度对机械摆的影响

起重机这类起重运输设备的吊钩缆绳可以看作受大车、小车运动驱动的机械摆,会产生摆振。其垂直方向的起吊运动也在摆振方向上产生科里奥利力,影响载荷摆动的规律。为此建立了机械摆三维驱动的模型,定量地研究了不同的垂直运动速度在初始摆角和水平运动加速度的共同作用下对机械摆摆振的影响。     

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。     

塔式起重机载荷摆动模型及性能

针对塔式起童机载荷运动及摆动的特点，建立了极坐标系和非惯性球坐标系，根据拉格朗日运动方程建立塔式起重机载荷摆动的非线性模型，计算出载荷摆动的平衡状态，并推导出线性化模型，对塔机在各种工况下载荷摆动的动态特性进行了仿真。