首页 > 心得体会 > 学习材料 / 正文
浅析卷扬自由落钩过程
2022-09-08 18:40:03 ℃羿峰
摘 要:卷扬在自由落钩时,制动过程会对卷扬自身和机械结构造成冲击。通过简化模型,研究制动力矩对重物下落过程的加速度、冲击力、重物下落高度的影响。结果表明,制动时重物对臂架结构的冲击力与制动器的最大制动力矩、重物重量、倍率等有关,本文对合理匹配后三者之间的关系具有指导意义。
关键词:卷扬、自由落钩、动力学、分析、下降高度控制
卷扬是一种广泛应用于工程机械的起升机构,卷扬自由落钩是指卷筒与减速机完全脱开的情况下,利用重物的自身重量带动卷筒旋转的一种快速下落方式。由于工程需要,制动时制动器的力矩较大,因此制动过程会对卷扬自身和其他机械结构造成冲击,对其进行动力学分析有利我们评估制动过程对整机结构的影响。本文将根据简化模型的计算结果,结合相关试验数据,确定制动力矩、钢丝绳倍率、吊重的匹配关系,使制动装置即满足施工需要,又满足设备要求。
1.简化模型
建立如图1所示的模型。
该模型的制动装置为常开式带式制动器,正常状况下,制动油缸处于回缩状态,拉簧有一定的预紧力,左右制动带与卷筒上的制动鼓处于分离状态。制动油缸伸出时制动带拉紧,阻碍卷筒旋转。
为了方便说明本质问题,做如下假设:1)钢丝绳没有弹性变形且重量忽略不计;2)不计滑轮重量;3)钢丝绳在卷筒的同一层工作;4)忽略制动器的打开时间和关闭时间;5)制动带具有足够的柔韧性。
将整个过程分为2个阶段。第1个阶段,卷扬从静止(位置1)开始做自由下落运动,至到开始制动的瞬间(位置2)為止;第2个阶段,卷扬从开始制动的瞬间(位置2)起直到重物停止(位置3)。
2.自由下落过程
从上式中以得出,对于一台已经确定了钢丝绳倍率和吊载重量的起重机,重物在自由落体阶段和制动阶段的高度是关于最大有效制动力Fe与制动鼓半径rz的函数,而最大有效制动力取决于制动油缸提供的力。
若考虑油缸伸出时的空行程和油压建立滞后的影响,则必须在重物自由落体的高度小于理论高度h12时,以最大制动力进行制动,否则重物将会接触地面。
4.讨论与计算实例
经过以上分析和计算结果,机械设备在使用卷扬自由落钩功能,选用的工况参数是否合理的评价指标主要有:重物下落总高度H、制动器最大有效制动力矩Fe·rz、钢丝绳单绳拉力Fg23、重物对结构冲击力n·Fg23/η、吊重总量mA、钢丝绳倍率n等,工程应用时要根据实际情况合理匹配。
通过一个实例来说明(如图2),现有一台80吨级的起重机,该工作幅度下,额定起重量为Qmax,钢丝绳破断拉力为Fgmax,滑轮组中心距地面高H0,根据施工要求,需要重物能快速下放,并在完全制动后不接触地面。
根据下表提供的数据,确定现有制动器、倍率、吊载总重量的选用是否合理。
从表3中比较前3组数据可以得出,吊重和制动力矩一定时,重物倍率越小对臂架结构冲击也越小,而对卷扬本身的冲击越大,因此在卷扬具有足够安全裕度的情况下优先选用第3组数据是比较科学的,此时钢丝绳的安全系数较大(约7.1),单倍率的作业效率也很高。
同样可以根据实际情况,确定最佳的吊重和制动力矩。
5.结束语
(1)制动时重物对臂架结构的冲击力与制动带的最大制动力矩有关,而与制动时间和制动瞬间的初速度不直接相关。制动装置的设计应充分考虑制动油缸、制动鼓半径、摩擦片材料等的匹配。
(2)制动时冲击力远大于重物与吊钩总重量,设计时充分考虑冲击对结构的影响。
(3)重物自由落体的高度存在某个许用值,当超过该值时,可以通电气程序控制启制动装置。
(4)本文中的自由落钩过程是一个简化模型,在进行实际工程应用时,还应充分考虑其他因素的影响,如钢丝绳的重量及变形、绕绳滑轮的转动惯量、制动油缸的空行程等,对电气控制过程进行合理的修正。
参考文献
[1]西北工业大学机械原理及机械零件教研室,濮良贵,纪名刚主编.机械设计[M].第七版.高等教育出版社,2002 :142-144.
[2]许磊磊.轮胎式起重机自由落钩结构动态特性研究[D].武汉理工大学,2011.
猜你喜欢 动力学分析 民航甚高频通信同频复用干扰分析科学与财富(2021年36期)2021-05-10分析:是谁要过节孩子(2020年12期)2020-01-06回头潮作文评点报·低幼版(2018年17期)2018-07-12低汽气比变换催化剂动力学研究智富时代(2018年1期)2018-03-26低汽气比变换催化剂动力学研究智富时代(2018年1期)2018-03-26用动力学观点解决磁场常见问题的研究中学生理科应试(2017年7期)2017-08-09应用动力学和能量观点分析多过程问题中学生理科应试(2017年7期)2017-08-09利用相对运动巧解动力学问题お中学物理·高中(2016年8期)2016-08-08求解动力学问题的三条途径考试周刊(2016年1期)2016-03-11基于均衡分析的我国房地产泡沫度分析财经理论与实践(2014年1期)2014-04-02- 上一篇:关于房屋建设施工管理优化措施的探讨
- 下一篇:包装印刷技术的现状及其发展趋势浅析
猜你喜欢
- 2024-01-20 有关于第五次全国经济普查统计重点业务综合培训大会上讲话(完整文档)
- 2024-01-20 “严纪律、转作风、保安全、树形象”专题学习教育活动通知(完整文档)
- 2024-01-20 2024XX区住房城乡建设工作情况汇报
- 2024-01-20 2024高校思政教育交流材料:善用反腐败斗争这堂“大思政课”(精选文档)
- 2024-01-20 2024年主题教育专题党课辅导报告,(4)
- 2024-01-20 关于赴某地学习考察地方立法工作情况报告(范文推荐)
- 2024-01-20 2024年度关于增强党建带团建工作实效对策与建议(精选文档)
- 2024-01-20 教师演讲稿:春风化雨育桃李,,潜心耕耘满芬芳(全文)
- 2024-01-20 主题教育第二阶段来了
- 2024-01-20 2024年度关于到信访局实践锻炼个人总结【完整版】
- 搜索
-
- 打赌输了任人处理作文1000字7篇 05-12
- 当代大学生在全面建设社会主义现代化强 05-12
- 全面建成社会主义现代化强国的战略安排 03-10
- 个人廉洁自律方面存在的问题及整改措施 05-12
- 谈谈青年大学生在中国式现代化征程上的 05-12
- 2022年党支部第一议题会议记录(全文完 11-02
- 作为青年大学生如何肩负时代责任6篇 05-12
- 村党组织建设现状及工作亮点存在问题与 05-12
- 全面从严治党,自我革命重要论述研讨会 05-12
- 产业工人队伍建设改革(全文完整) 10-31
- 11-25国庆70周年庆典晚会 庆典晚会串词
- 11-25办公室礼仪的十大原则 浅谈办公室的电话礼仪
- 01-17用心灵轻轻地歌唱_心灵的歌唱
- 01-17也许你不是我一生的唯一|也许不是我
- 01-17爱了,请珍惜;不爱,趁早放手|爱就珍惜不爱就放手
- 01-17岁月带走的是记忆,但回忆会越来越清晰|有趣又有深意的句子
- 01-17曾经的美好只是曾经,我只想珍惜身边的人|我只想珍惜你
- 01-18从容不惊 [学会笑眼去看世界,不惊不乍,淡定从容]
- 02-03当代大学生学习态度调查报告
- 02-03常用护患英语会话
- 标签列表