门座起重机臂架系统在起升动载激励下的动态特性研究.pdfVIP

门座起重机臂架系统在起升动载 激励下的动态特性研究 龚苏生 徐长生 武汉理工大学物流工程学院 武汉 430063 摘 要：根据机械振动理论 ，对门座起重机臂架系统结构在起升动载激励下动力学特性进行研究，建立起 重机起升机构的动力学模型，确定了起升机构在起动 、制动工况下，钢丝绳系统弹性力的计算公式；运用 AD— AMS动力学软件，对臂架系统结构在起升过程时的动态响应进行仿真研究，为起升动载系数的选取提供一种新 方法和理论依据。 关键词：门座起重机；臂架系统 ；冲击载荷；动态特性；研究 中图分类号：TH213．7 文献标识码：A 文章编号：1001—0785 (2012)07—0036—04 Abstract：Basedonthemechanicalvibrationtheory，thedynamiccharacteristicsofportalcraneboom system under liftingdynamicloadisresearchedinthispaper，thekineticsmodelofcraneliftingmechanism isestablished，andthecal— culationformulaofwirerope’Selasticforceisdeterminedundertilestartingandbrakingworkingconditionsofliftingmecha— nism．Also，theADAMSkineticsoftwareisappliedforsimulationresearchofboom system’Sdynamicresponseduringthe liftingprocess．Thepaperprovidesanew methodandtheory basisforselectionofliftingdynamicloadfactors． Keywords：portalcrane；boom system ；impactload；dynamiccharacteristics；research 货物和吊具的质量， 。表示臂架系统的刚度系数， 0 引言 k表示钢丝绳刚度系数， 。表示 m。的位移， 表 起重机动力学 问题主要研究起重机在起动和 示m 的位移， 表示 m：的位移，P表示 电动机 制动或其他工作状态突然改变时系统的弹性振动 启动力矩换算到吊重线速度上的力。 规律 ，据此确定系统 的动力响应 。对于门座起重 机，臂架系统是起重机 的重要承载部件之一，其 力学性能对整机的正常工作有着直接影响。目前 国内外起重机臂架结构设计计算通常是将动态 问 题简化为静态问题处理，以动载系数的方法考虑 其在工作时所受的动载荷作用，往往设计者采用 过大的动载系数，使结构过于安全，造成材料浪 费。因此，对臂架系统进行动力特性分析是非常 必要的。本文以门座起重机臂架系统为研究对象， 以机械振动理论为基础，运用多体动力学软件AD． 图1 起升机构动力学模型 AMS，对 门座起重机臂架系统的动态特性和在起升 过程时的动态响应进行分析与仿真。 1．1 上升起动工况 起升机构上升起动工况主要包括货物处于悬 1 起升机构的动力学分析 吊状态下起动和货物从地面急速起动工况 。 起升机构 的动力学模型如图 1所示。图中的 1)悬 吊状态下起动力学模型 m。表示臂架系统结构的推算质量，m 表示电动机 货物处于悬 吊状态下起动时，分别列 出m 、 转子和机构中所有运动部分的推算质量，m 表示 m 和m：质量的运