履带起重机变幅机构动态特性研究

发布时间：2020-03-27 19:58

【摘要】： 履带起重机变幅机构的功能是实现臂架在变幅平面内的运动,达到扩大起重机工作范围的目的。变幅机构主要由驱动装置、传动装置、工作装置等组成,各个部分的零部件在带载起动、制动与调速等不稳定状态下运行时,由于惯性、冲击和振动,会产生动载荷,影响起重机的平稳性。目前国内外对于起重机变幅机构动态特性的研究比较少,而且研究不够全面。因此对履带起重机变幅机构整体动态特性的研究是必要的。本文以抚顺挖掘机制造有限公司和东北大学合作的省级重大科技项目“大型履带起重机总体设计软件系统研制和开发”为背景,针对变幅机构驱动装置、工作装置和传动装置的工作特点分别建立了相应的动态系统模型,并对其动态模型进行了仿真和分析。文中根据液压马达驱动的开式回路系统的特点推导出以换向阀阀芯位移为输入,液压马达转角和负载压力为输出的液压系统的传递函数,并绘制出了该系统的方框图。以此输出作为工作装置的输入信号建立了变幅机构工作装置的3质量3自由度动态系统模型,并采用自适应步长的四阶Runge-Kutta法对不同工作状态下的动态系统模型进行仿真,得到了变幅机构吊重和臂架各变量的动态响应曲线。经分析可知:变幅机构在某一初始角度下开始变幅工作时,为方便计算机构最大动载荷,臂架与水平夹角可以看成常数,将系统简化为双质量双自由度的模型;在驱动系统为液压开式回路系统的变幅机构中,油液压缩性对系统动态特性的影响很小,可以忽略不计;在变幅机构作业过程中,由于钢丝绳弹性引起的动载荷比较小,在计算动载荷时可以不考虑。根据变幅机构自身的特点建立了变幅机构传动装置的动态系统模型,计算出了传动装置的动载荷,并对影响动载荷的因素进行了详细分析。计算和研究结果表明:为了确定传动系统的动载荷,建议将传动系统等效到马达-制动器输出轴上来计算。综上所述,本文对履带起重机整个变幅机构的动态特性进行了研究,得到了变幅机构在起臂过程中的各个装置的动态响应规律,这样就能够为变幅机构设计和计算提供准确的理论模型和可靠的依据。
【学位授予单位】：东北大学　
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH213.7

【引证文献】