輥壓自動化傳輸設備橋式起重機吊架力學特性研究

 

    行吊又稱行車、吊車、tianche
，anqudongfangshibutongfenweijizhongqudonghefenbiequdonglianglei，anxingzhuangbutongkefenweimenshiqizhongjiheqiaoshiqizhongji。benwenyanjiudegunyazidonghuachuanshushebeixingdiaoweijizhongqudongqiaoshiqizhongji，shihengjiayuchejianshangkongjinxingwuliaodiaoyundeqizhongshebei。

 

    由於行吊跨距遠、質量大、位wei置zhi高gao，發fa生sheng失shi效xiao時shi對dui企qi業ye生sheng命ming和he財cai產chan將jiang產chan生sheng嚴yan重zhong損sun失shi。故gu設she計ji人ren員yuan在zai設she計ji行xing吊diao時shi應ying反fan複fu校xiao核he
，既ji要yao保bao證zheng行xing吊diao丁ding作zuo時shi的de強qiang度du，又you要yao防fang止zhi變bian形xing過guo大da產chan生sheng剛gang度du破po壞huai，同tong時shi還hai應ying考kao慮lv行xing吊diao的de振zhen動dong特te性xing，避bi免mian產chan生sheng共gong振zhen。

 

    隨著信息技術在各領域的迅速滲透

，計算機輔助設計技術已得到廣泛應用，從根本上改變了傳統的設計
、生產、組織模式，對推動現有企業的技術改造、帶動整個產業結構的變革
、fazhanxinxingjishu，cujinjingjizengchangyoushifenzhongyaodeyiyi。youxiandanyuanfazuoweishuzhijisuanfangfashizaidingchengfenxilingyuyingyongjiaoweiguangfandeyizhongjisuanfangfa，liyongyouxiandanyuanfabujinkeyitigaoshejizhiliang，suoduandingchengzhouqi，haikeyijieyuedaliangjiadingchengben。benwenyigunyazidonghuachuanshushebeiqiaoshiqizhongjidiaojiaweiyanjiuduixiang
，jiyuyouxiandanyuanfaduidiaojiajinxingqiangduhegangdufenxi

，bingduidiaojiadezhendongtexingjinxingshuzhifangzhenfenxi，weiyihouxingdiaodeshejihexiaohetigong。

 

    1橋式起重機吊架結構輥壓自動化傳輸設備橋式起重機基本結構如所示，主又x二要由行走機構、吊架、電控係r統
、電永磁吸鐵

、wuliaodengzucheng。qiaoshiqizhongjigongzuoxuyaobanyunwuliaoshi，zaijisuanjishangshurenkongzhizhilingchuandageipeidiangui，tongguodianjiqudongchilunchitiaoyundongshixianqiaoshiqizhongjidepingyiheshengjiangyundong
，yundongdaowuliaozhengshangfangjuliwuliaojiaoxiaojulishi，dianyongcijidianqitongdian，chanshengqianglicichang
，shixianwuliaodezhuaqu，tongguodianjiqudongchilunchitiaoyundongjiangwuliaoyunshudaozhidingdeweizhi
，dianyongcijidianqiduandian，shixianwuliaodecunfang。

 

    2橋qiao式shi起qi重zhong機ji吊diao架jia剛gang度du及ji強qiang度du分fen析xi橋qiao式shi起qi重zhong機ji在zai抓zhua取qu和he運yun輸shu貨huo物wu時shi，應ying保bao證zheng吊diao架jia的de強qiang度du和he變bian形xing在zai許xu用yong值zhi之zhi內nei。以yi往wang設she計ji橋qiao式shi起qi重zhong機ji吊diao架jia時shi，由you於yu不bu能neng完wan全quan模mo擬ni吊diao架jia的de邊bian界jie條tiao件jian，往wang往wang將jiang模mo型xing和he載zai荷he簡jian化hua，使shi設she計ji出chu的de吊diao架jia具ju有you較jiao大da的de安an全quan富fu裕yu度du
，造zao成cheng資zi源yuan浪lang費fei。本ben文wen采cai用yong有you限xian單dan元yuan法fa，完wan全quan模mo擬ni吊diao架jia的de邊bian界jie條tiao件jian，考kao核he吊diao架jia的de剛gang度du和he強qiang度du，驗yan證zheng吊diao架jia設she計ji的de可ke行xing性xing。

 

    由(you)橋(qiao)式(shi)起(qi)重(zhong)機(ji)結(jie)構(gou)圖(tu)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)
，當(dang)起(qi)重(zhong)機(ji)運(yun)輸(shu)物(wu)料(liao)時(shi)，在(zai)各(ge)軸(zhou)承(cheng)座(zuo)處(chu)會(hui)產(chan)生(sheng)反(fan)力(li)，吊(diao)架(jia)受(shou)力(li)不(bu)再(zai)為(wei)單(dan)方(fang)向(xiang)的(de)力(li)。為(wei)了(le)減(jian)少(shao)計(ji)算(suan)量(liang)，先(xian)計(ji)算(suan)出(chu)各(ge)支(zhi)座(zuo)處(chu)的(de)反(fan)力(li)
，再(zai)將(jiang)其(qi)施(shi)加(jia)到(dao)橋(qiao)式(shi)起(qi)重(zhong)機(ji)的(de)吊(diao)架(jia)上(shang)，考(kao)核(he)吊(diao)架(jia)的(de)剛(gang)度(du)和(he)強(qiang)度(du)。

 

    000mm
，直徑50mm的長杆，材料為Q235
，本橋式起重機的額定起吊重量為0.6T


，傳動杆承載後的邊界條件如所示。

 

    通過計算分析，得到各個支點處的反力，如表1所示
，所示為傳動杆的應力雲圖。

 

    表1傳動杆各支點反力支點反力/Njiangqiudedegezhidianfanlishijiadaoqiaoshiqizhongjidiaojiashang，jisuandiaojiadebianxingheyingli
，kaoheqiaoshiqizhongjidiaojiadegangduheqiangdu。qiaoshiqizhongjidiaojiadewulitexingrubiao2所示。

 

    表2吊架物理特性長度/mm高度/mm寬度/mm厚度/mm材料在對到橋式起重機吊架施加邊界條件時
，應考慮配電櫃重量約150kg
，吊架的邊界條件如所示。

 

    橋(qiao)式(shi)起(qi)重(zhong)機(ji)吊(diao)架(jia)受(shou)載(zai)後(hou)變(bian)形(xing)及(ji)應(ying)力(li)雲(yun)圖(tu)如(ru)圖(tu)橋(qiao)式(shi)起(qi)重(zhong)機(ji)吊(diao)架(jia)應(ying)力(li)雲(yun)圖(tu)為(wei)安(an)全(quan)起(qi)見(jian)，取(qu)橋(qiao)式(shi)起(qi)重(zhong)機(ji)吊(diao)架(jia)應(ying)力(li)安(an)全(quan)係(xi)優(you)化(hua)後(hou)橋(qiao)式(shi)起(qi)重(zhong)機(ji)吊(diao)架(jia)應(ying)力(li)雲(yun)圖(tu)手(shou)冊(ce)查(zha)得(de)，吊(diao)車(che)梁(liang)的(de)許(xu)用(yong)撓(nao)度(du)為(wei)18.4mm.由和可知
，橋式起重機吊架受載後的*大變形為1.012mm<18.4mm
，*大應力為78.33MPa
，滿足強度和剛度要求，有較大的安全富裕度，可進行適當優化。

 

    將橋式起重機吊架厚度優化為4mm，考核吊架的剛度和強度
，所示分別為優化後的吊架變形和應力雲圖。

 

    由和可知
，橋式起重機吊架受載後的橋式起重機吊架14jiezhenxingtuyoucikekanchu，tongguochuantongshouduanshejichudeqiaoshiqizhongjidiaojiacunzaijiaodaanquanfuyudu，zaochengleyidingdeziyuanlangfei，tongguoyouxiandanyuanfayouhuadeqiaoshiqizhongjidiaojiamanzuqiangduhegangduyaoqiu
，jiaochongfendiliyongleziyuan，jieyuelechengben。

 

    3橋式起重機吊架模態分析模態分析是用來確定結構的振動特性的一種技術

，通過它可以確定自然頻率、zhenxinghezhenxingcanyuxishu。jinxingmotaifenxikeyishijiegoushejibimiangongzhenhuoyitedingpinlvjinxingzhendong，shidingchengshirenshidaojiegouduiyubutongleixingdedonglizaiheshiruhexiangyingde，youzhuyuzaiqitadonglifenxizhonggusuanqiujiekongzhicanshu。

 

    模態分析基本理論：令u為廣義坐標的矩陣
，及為與u相對應的剛度矩陣
、質量矩陣和阻尼矩陣
，u
、Ufenbieweijiasudujuzhenhesudujuzhen。genjudalangbeieryuanli

，zhiyaozaiyanjiuduixiangsuoshoudewailizhongjiarenguanxingli，jiukeyixiangjianlijinglixuepinghengfangchengnayangqujianlidonglixuefangcheng。duoziyouduxitongyouzunizhendongfangchengruxia：由式⑵可(ke)知(zhi)，固(gu)有(you)頻(pin)率(lv)由(you)模(mo)型(xing)的(de)質(zhi)量(liang)和(he)剛(gang)度(du)決(jue)定(ding)。通(tong)過(guo)數(shu)值(zhi)仿(fang)真(zhen)計(ji)算(suan)分(fen)析(xi)
，可(ke)得(de)到(dao)橋(qiao)式(shi)起(qi)重(zhong)機(ji)吊(diao)架(jia)各(ge)階(jie)振(zhen)型(xing)的(de)固(gu)有(you)頻(pin)率(lv)，所(suo)示(shi)為(wei)橋(qiao)式(shi)起(qi)重(zhong)機(ji)吊(diao)架(jia)1~4階振型圖

，表3為優化前後吊架前10階的固有頻率。

 

    （下轉第44頁）http瘳澤友
，蔡運清。IEC60870-5-103和IEC104-5-104協議應用經驗。電力係統自動化

，2003，27蔡運清。IEC870-5係列及DNP3.0規約簡介。電力係統自動化，1998，22（1）：49-51，74.DL/T634-1997.遠動設備及係統第5部分：傳輸規約，第101篇：基本遠動任務配套標準。

 

    IEC60870-5-104，遠動設備及係統（5-104部分：傳輸規約，采用標準傳輸文件集的IEC60870-5-101網絡訪問）。

 

    IEC-60870-5-5遠動設備及係統，第5部分：傳輸規約，第5篇：基本應用功能。

 

    IEC-60870-5-3遠動設備及係統
，第5部分：傳輸規約，第1篇：傳輸幀格式。

 

    IEC-60870-5-2遠動設備及係統，第5部分：傳輸規約，第1篇：鏈路傳輸規則。

 

    IEC-60870-5-3遠動設備及係統，第5部分：傳輸規約

，第3篇：應用數據的一般結構。

 

    IEC-60870-5-4遠動設備及係統，第5部分：傳輸規約，第4篇：應用數據的定義和編碼）。

 

    **：陶學軍
，男
，1971年生，內蒙古通遼人，碩士，工程師。研究領域：電氣控製。

 

    （編輯：阮毅）計算優化後橋式起重機吊架各階振型的固有頻率，如0所示為優化後橋式起重機吊架1~4階振型圖。

 

    tongguomotaishuzhifangzhenjisuanfenxi
，dedaogunyazidonghuachuanshushebeiqiaoshiqizhongjidiaojiadezhendongtexing，kezhiguandifenxidiaojiadedongtaitexing，faxianboruohuanjie

，youyishidibikaidiaojiadeguyoupinlv，yimianfashenggongzhen。

 

    4jielunbenwenyigunyazidonghuachuanshushebeiqiaoshiqizhongjidiaojiaweiyanjiuduixiang，zhenduitongguochuantongshejifangfashejichudeqiaoshiqizhongjidiaojia，caiyongyouxiandanyuanfaduidiaojiajinxingqiangduhegangdukaohe，bingjinxingmotaifenxi，dedaojielunzhuyaoruxia：通過傳統手段設計出的橋式起重機吊架滿足強度和剛度要求
，但存在較大安全富裕度
，造成了一定的資源浪費
；采用有限單元法優化後的橋式起重機吊架滿足強度和剛度要求，較充分地利用了資源
，節約了成本；通(tong)過(guo)對(dui)橋(qiao)式(shi)起(qi)重(zhong)機(ji)吊(diao)架(jia)模(mo)態(tai)分(fen)析(xi)
，可(ke)得(de)到(dao)吊(diao)架(jia)的(de)振(zhen)動(dong)特(te)性(xing)，直(zhi)觀(guan)地(di)分(fen)析(xi)吊(diao)架(jia)的(de)動(dong)態(tai)特(te)性(xing)，發(fa)現(xian)薄(bo)弱(ruo)環(huan)節(jie)，有(you)意(yi)識(shi)地(di)避(bi)開(kai)吊(diao)架(jia)的(de)固(gu)有(you)頻(pin)率(lv)，以(yi)免(mian)發(fa)生(sheng)共(gong)振(zhen)。