Studi respon terhadap sistem kondisi operasi dinamis dari derek jembatan berdasarkan MATLAB

- Dec 04, 2017-

Untuk muatan naik derek, dari barang-barang dari percepatan percepatan di tahap pengangkatan ke fase pengangkatan kargo pada kecepatan konstan, getaran balok-balok jauh lebih sedikit impuls, efek kondisi kerja, terutama oleh fungsi utama gorong-gorong pengaman intermiten di bawah Fluktuasi tegangan bolak-balik dari respons getaran, sehingga sangat mudah untuk membuat struktur balok utama menghasilkan bolak-balik tegangan retakan fatik, bukan secara membabi buta dengan memilih bahan berkualitas tinggi dan meningkatkan kekuatan lelah atau meningkatkan sistem akan membawa pemborosan material yang tidak perlu kekakuan atau mengurangi efisiensi kerja keseluruhan sistem [1, 2].

Kondisi berlari derek adalah jenis penggunaan kondisi frekuensi tinggi, girder utama oleh beban sebagai beban impak, dan dengan mempelajari hubungan antara sistem redaman dan respon sistem di bawah kondisi operasi saat ini, di bawah premis memenuhi persyaratan fungsional untuk membimbing optimasi desain struktur balok derek, memperbaiki umur kelelahan sistem dan memenuhi persyaratan ekonomi [3] sangat penting.

1. Pemodelan yang sederhana

Umum dengan kerangka jembatan crane bridge, mekanisme angkat, mekanisme lari besar / mobil, perangkat konduktif mobil, dll, agar kebutuhan penelitian aktual, secara ilmiah disederhanakan sebagai model derek single-girder listrik seperti yang ditunjukkan pada gambar 1 (a), akan dengan redaman dan kekakuan girder utama disederhanakan menjadi komponen, massa ekuivalen dengan menggunakan prinsip energi kinetik digunakan, kualitas kerekan listrik disederhanakan menjadi berat sambungan pada balok utama, abaikan bantalan setelah efek redaman tali kawat, sebagai komponen elastis.

Akankah pada gambar 1 (a) kualitas dan koefisien kekakuan ekuivalen yang sama seperti yang ditunjukkan pada gambar 1 (b) dari sistem kebebasan getaran tingkat tunggal, sistem kekakuan ekuivalen, untuk sistem yang setara dengan massa, koefisien redaman untuk, dapat dibentuk dengan metode perhitungan atau percobaan.

2. Pembentukan fungsi respon

Frekuensi getaran dari sistem undamped diperkenalkan, dan c adalah koefisien redaman sistem, yang merupakan koefisien redaman kritis, yang merupakan kekakuan setara dari sistem dan massa sistem yang setara.

Respon getaran bebas dari sistem redaman diperoleh:

Dalam tulisan ini, kami fokus pada derek balok tunggal listrik, dan respon terhadap sistem yang tidak terapung:

Kondisi awal sistem getaran: dan frekuensi getaran sistem redaman, dua bentuk jamak dari koefisien b dibawa ke persamaan 3.4 untuk mendapatkan respons sistem:

3.MATLAB solusi dan analisis simulasi

Dengan derek single-girder listrik sebagai contoh, parameternya adalah sebagai berikut: kualitas girder utama, rentang girder utama secara efektif L = 19,5 (m), kualitas kerekan listrik, mengangkat kualitas yang tinggi, dengan dorongan dan panjang efektif tali kawat, diameter tali kawat, balok utama dan modulus kabel muda, momen perkiraan girder inersia, yang B, H, B, H sebagai lebar lintang dan tinggi rongga, koefisien redaman sistem, mempertimbangkan beban impuls pada jangka panjang. Pengaruhnya dalam kondisi mobil yang terletak di salib tali kawat gagang panjangnya adalah 8 meter.

Kekakuan yang setara dari sistem

Kekakuan yang efektif dari balok utama adalah kekakuan efektif dari tali kawat

Saat mengangkat beban pada rentang balok, hubungan kinetik balok adalah:

Kurva perbandingan respons sistem dengan impuls yang sama F ditunjukkan pada Gbr. 2.

Kurva respons sistem dengan sistem redaman yang sama (rasio redaman 0,13) ditunjukkan pada Gbr. 3.

Dari gambar 3 menunjukkan, di bawah kondisi fungsi impuls yang sama, koefisien redaman kecil respon sistem ke tingkat yang lebih besar, redaman energi lebih lambat, peran yang lebih besar pada koefisien redaman sistem yang disebabkan oleh reduksi tegangan bolak-balik yang dilepaskan energi adalah Dalam waktu yang relatif singkat, metode ini akan sangat memperbaiki bagian girder dengan menghilangkan kerusakan stres akibat kelelahan, khususnya ketika sistem di bawah kondisi digerakkan oleh impuls terus menerus, terikat pada energi getaran kedua dan superposisi vibrasi untuk Pertama kali, dua fase getaran Sudut tidak sama, ini akan semakin meningkatkan ruang lingkup dan memperpanjang atenuasi periode getaran, peningkatan getaran.

Untuk koefisien redaman sistem mendekati koefisien redaman kritis, sistem juga dihasilkan saat amplitudo getaran impuls F akan sangat mengurangi energi pada saat bersamaan akan cepat membusuk, sangat mengurangi struktur balok derek oleh amplitudo dan redaman tegangan. , secara efektif memperpanjang masa pakai komponen.

4. Kesimpulan

(1) menyederhanakan pemodelan derek, dan menyelesaikan fungsi respon sistem yang dipengaruhi oleh impuls

(2) gunakan perangkat lunak MATLAB untuk menarik sistem di bawah pengaruh impuls satu dan interval

Kurva simulasi respon.

(3) analisis kurva simulasi, cari tahu hubungan antara redaman dan respon sistem, dan pandu kehidupan balok utama crane

Desain yang optimal memberikan metode perhitungan yang lebih akurat.