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回轉過程中吊重擺振對起重設備作業效率的影響

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回轉過程中吊重擺振對起重設備作業效率的影響

發布日期:2017-09-13 00:00 來源:http://www.0438063.com 點擊:

     全地面起重機具有起重量大、起升高度高、作業半徑大以及適應能力強等諸多優點,逐漸成為移動式起重機市場的主力軍。但較大的起升高度和作業半徑會導致起重機在回轉過程中吊重的擺振更為明顯,從而降低貴州吊裝就位精度,同時對起重機臂架系統產生較大的周期性附加動載荷,影響起重機臂架力學性能及整機穩定性。為了提高起重機作業效率和操作安全性,研究回轉過程中吊重擺振特性,對于指導全地面起重機的結構設計和控制編程具有重要意義。


   徑向和切向擺振研究選取分析工況參數為:主臂長度為ZA 17.2m,塔臂長度為Ztb=36m,吊繩長度為Z=5m,主臂仰角為62=76°,工作幅度為ZId=額定起重量為65t,最大回轉角速度為=如所示,表示在100s回轉過程中吊重在兩個方向上的擺振情況,010s為勻加速啟動階段,10s之后為勻速回轉階段。


    對于切向擺振,在加速階段,吊重在慣性沖擊載荷的作用下,基線所在位置的擺角為2.20°,與回轉慣性力作用下吊重受力平衡時的切向擺角相等;在勻速回轉階段,由于慣性力消失及不考慮系統阻尼,吊重在初始激勵的作用下以鉛垂線為對稱軸擺振。

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    對于徑向擺振,在加速階段,貴州吊裝吊重的擺角逐漸增大,并發生輕微的振動;在勻速回轉階段,吊重基線為對稱軸擺振,基線所在位置的擺角為2. 31°,與回轉離心力作用下吊重受力平衡時的徑向擺角相等。另外由可得:切向和徑向的擺振均以定的周期循環,采用傅立葉變換(FFT)分析得到吊重在兩個方向上擺振的頻譜圖,由可得兩個方向上的擺振頻率均為0.23Hz,吊繩長度為5m的簡單鐘擺其擺振頻率為0.22Hz,二者近似相等)


    從中可得:最大穩態徑向擺振幅度(注:啟動或制動時的擺振稱瞬態擺振,勻速回轉或靜止時的擺振稱穩態擺振)發生在穩態切向擺振幅度接近最小值時,同樣反之亦然。同時每回轉90°以后,徑向和切向的穩態擺振均發生較明顯的轉換,兩個方向上的穩態擺振幅度關于90°的回轉距離幾乎是對稱的。在回轉90°后,初始位置時的徑向變成切向,而初始位置時的切向變成徑向,這一空間位置及方向的變化和特點,導致了吊重在回轉時表現出如所示的擺振動態特性,而且系統擺振的最原始激勵主要來源于回轉加速啟動時切向的慣性沖擊載荷,徑向擺振是隨著回轉距離的變化由切向擺振傳遞而來。





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