塔机动态响应输入激励的载荷时间函数求解.PDF

7—7f ④ 塔机动态响应输入激励的载荷时间函数求解’ 塞皇壑 下 ，≥ 搬舸 (机电工程学院) 摘 要 从动力学的观点，由塔机起升动力装置在不同工况下的机械特性，导出了 。 裁荷时间函敖，为塔机动态响应的研究，为塔机系统振动方程的求解提供了符实的 输人激励。 关键词 动态响应，输入激励，时间函数 中圈法分类号 TH213，302 随着高层建筑的兴起，塔式起重机已成为建筑工程中必不可少的施工机械，并日益朝着 太型 重载和趋高的方向发展．工作时频繁的起、制动使塔机这样一个多自由度的弹性系统 处于冲击和振动的动态过程．研究塔机动力学、变静强度设计为动强度设计，需研究塔机机 构——结构系统的动态响应过程。响应与系统的同的特性、动力装置的机械特性即辖人激 励，密切相关。将塔机系统视为一多自由度的质量弹性系统，由能量鳆理求出各代换质量及 代换刚度，可建立起系统的振动微分方程蛆(另文讨论)。 [加[茗]+[ ][置]十[ ][x]兰[ (1) [ ]、 ]、 ]——分别为质量矩阵、阻尼炬阵及刚度矩阵； 篡 瞄]、[蜘、[x]——分别为加速度矩阵、速度矩阵及位移矩阵；^^ [明—— 为输人澈励的列阵。 吖 [ 列阵中，包含有与起升载荷有关的元素，还台有与动力装置机械特性有关的输人激 励。以电动机作为动力装置的原动机，其机械特性通常以M=， )的函敦形式表出(M-- 电机驱动力矩，—一 电扎角速度)。在这种情况下，应用模态分析的方法对撮动微分方程组 (1)的解耦将变得异常困难，不仅要引人状态向量，而且还要求解复模态矩阵。为求出系统 的真实动态响应，不应对M=，( )作简化或将其视为常量．为德童爱姐易于解耦，应将．If =，( )变换为时间函数，即具有形如F=f(O的形式，在这种蕾琵下，当阻尼炬阵为比倒阻 尼或振型阻尼时E2]，由模态分析方法，易于求出蕞统的真麦|膏赢．因此，输人激威的时问函敦 求解是动态响应研究的关键之一。 I 动力装置的机械特性分析 用于塔机起升机构的交流异步电动机多为绕线式电机．转子串电阻使其起动转矩大、起 、 · 收祷日期t1994-12-12 柬立权．彝，19S2年生，讲师，重庆建筑大学机电工程学院(63O046) ＼＼、 熏庚建筑大学学报 第l7卷 动功率因素高．其机械特性如图l所示。 在串入电阻后，图l中第象一限线 1、2、3、4、5为起 升特性(设五级起动)、当电机型号确定后，可由[3]求出 最大起动力矩 ～ ( 一 一2．1肼 )和最小起动力矩 肘 (肘 —1．1Mn．肘口为额定力矩)。 图1中第四象限为下陴特性．线6、7均为加电阻后 的特性。线6为正向电动状态的反接制动，线7为能耗制 动。线8、9为回馈制动特性，线8为自然特性，线9为人为 特性 起升或下降制动工况时，采用液压杆制动器。可视制 动力矩为常数．它与原动机机械特性无关。