桥式起重机起升系统动力学建模及仿真

发布时间：2020-08-21 11:08

【摘要】：桥式起重机作为一种大量应用于机械生产制造、运输等行业的起重转运装备,在现代工业化的发展以及经济建设中充当着举足轻重的角色。起升机构作为桥式起重机最核心也是最根本的机构,它的工作特性的好坏将对整个桥式起重机产生非常关键的影响。在建模研究时将传动系统与结构支撑系统综合考虑,对桥式起重机起升系统的动态相关特性进行研究,可以对造成其动态效应的原因进行更加深入的探讨和研究,这对于桥式起重机的设计以及相关研究都会提供很好的理论参考与借鉴。本论文主要从以下几点展开:(1)简析现今国内外起重机大体发展形势,重点介绍与起重机起升系统动力学相关的学习与研究,找出现今采用的二自由度系统研究方法优势及存在的不足,提出对起升系统进行动力学分析时需要综合考虑传动系统以及结构支撑的力学特性,并由此展开分析。(2)综合考虑起升系统的实际工作状态和特性,用三个连续动作的阶段来代替整个起升过程。然后对组成起升系统的基本结构件的工作原理及动态性能分别进行概括和分析,为后续的简化建模提供理论支撑。(3)在基本假设的前提下构建出起升的三个阶段四质量四自由度动力学模型,再由此建立相应的动力学微分方程,建立质量、刚度、阻尼等参量的等效数学计算模型,进而计算出各个参数的值。由于在起升机构运行的第一阶段,电动机处于空转不带载状态,整个起升系统可以近似的认为依然处于静态,因此分析从第二阶段开始。(4)针对建立的第二、三阶段的动力学微分方程,将其转化为仿真所需要的结构形式,根据方程在MATLAB/Simulink中搭建出反映动力学微分方程的求解框图,在各个模块中定义对应的参数值后运行仿真,得到研究所需要的起重机各项动态参数,分析论证。总而言之,针对桥式起重机起升系统而展开的相关动力学建模、研究、仿真,不仅可以确认建立模型的正确与否,还可以直观真实的反映出桥式起重机起升运行时的各项动态特性,具有很好的参考和借鉴意义。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH215
【图文】：

起重机,装备制造业

成生产过程的整体性。无论是整体还是单个环节在进行时都与一关装备制造业[1]。装备制造业是现代工业的核心部分，其意义非经济的持续性增长与进步供给源源不断的技术装备支撑，在相当是权衡一个国度综合实力的重要因素。进入二十一世纪以来，西渐提升高端制造业的重视地位，最为典型的就是“工业 4.0”的提了国家对制造业领域的支撑力度，这也侧面反映出了装备制造业。近年来，我国对装备制造业领域的支持力度很是庞大，不断的从对其投入，得益于此，这一产业开始了一个全新、飞速的突破与是一种最常见的起重运输机械，在港口、码头、工厂车间、物流可以大量的看见它们，它通过垂直机构与水平机构的相关运动来[3-4]。起重机能够对相关从业人员的体力强度起到调整与减缓的作高劳动生产率，与此同时，起重机的灵活机动能力可以让其进入法接触的地方和处所，这极大的方便了生产生活。随着工业技术，工作环境的日渐多样化，生产者对起重机的使用渴求也越来越

起重机,双梁桥式起重机,复杂性,桥式起重机

重机按照类别可以进行多种划分。最常见的大多依据结构形式、臂架型以及缆索型三大类[5-6]，如图 1-1 所示。式起重机的结构形式与门式起重机相似，也属于桥架型起重机也与绝大多数起重机一样，具有重复性、间断性的工作特点，轨上时就像一座桥梁，因而得此名，又因为它最常工作的地点以又常常称之为厂桥、天车或者行车[7]。桥式起重机在运行工作，所以不受外界各种因素的影响，具有很好的工作环境，广泛的欢迎。一般的桥式起重机相较其它起重机不具有变幅和回转特殊情况下，应实际生产需求会增设变幅机构，其起升机构的刚好构成一个长方体[8-9]。式起重机应用领域很广泛，应用占比也非常大，常见的双梁桥2 所示：

起升机构,二自由度,力学模型,质量

仿真的结果搭建实验平台进行实验论证，dworks软件中建立桥式起重机的三维实体现卷筒的模态化处理，建立整个系统的刚建模技巧和方法，并将小车、卷筒与钢丝在给定几种不同工况下的动态特性。计算，提供起重机的结构优化根据[24]。多刚体系统动力学理论与柔性多体系统理包括主梁、大小车运行系统、地面等在内型的基础上，开展关于整个系统的动力学UY160 型履带式起重机为研究对象，构建了效计算质量、刚度和阻尼系数等基本参量构在悬空起升的这单一工况下的动态特性

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