1ADAMS模型
集裝箱正面吊運機主要由起重臂、車架體、前后輪胎、俯仰液壓缸、彈性液壓缸、駕駛室、油箱、轉向體系、液壓體系、傳動體系和吊具等組成,其ADAMS幾何模型如圖1所示。
其間坐標系以臂架與車架兩鉸點的連線中點為坐標原點,臂架水平伸出方向為X軸正向,豎直向上為Y軸正向。其間,考慮吊重(集裝箱)質心在Z軸方向偏移0.8m的最倒霉情況。
跟著修建工程逐步向巨大,短工期方向開展,塔式起重機在修建施工中的拆遷日 多功用束縛器是用于操控塔式起重機額外起分量、起重力矩和變幅起伏的設備。它容易完結力矩、分量及起伏的歸納操控,便于同主機別離加工,完結配件的標準化、商品化。但現在廣泛運用的多功用力短束縛器存在下述缺陷:①選用固定的曲線板,其曲線難以修正,批量生產的曲線板不能習慣不同生產單位、不同機型的要求;②操控起重力矩和起分量的微動開關少,缺少起重力矩90%預警;不能完結起重力矩接起分量和起伏別離調整的要求;變幅小車速度超越40m/min由內向外工作,當起重力矩達到80%時,變幅組織主動由高速轉低速工作;起分量操控缺少分擋限速;③變幅鋼絲繩松緊程度產生變化時,使小車實在位移和力矩束縛器獲取的數據不符;起分量傳感器和多功用束縛器間隔遠,受風、雨、溫度等影響大,形成力矩束縛器功能不穩定。下面介紹一種基本處理上述問題的新式可調式多功用束縛器。
1新式可調式多功用束縛器結構及功用
由山東修建工程學院富友機電研究所研發的FKDX型富友可調式多功用力矩束縛器結構如圖1所示,由分量傳感器、測速設備、操控器及主動張緊設備組成。分量傳感器是運用繃簧根據虎克規律將分量參數轉化為線位移參數,通過鋼線傳給操控器;測速設備是依托測速輪將起伏線位移參數轉換為操控器輸人軸的滾動角位移參數;主動張緊設備是依托繃簧的張緊力確保變幅繩的張緊程度。操控設備如圖2所示,由作業盤、曲線板、微動開關。搖擺桿、拉動板、觸輪組成。傳動部分的蝸桿與測速滑輪相銜接,將變幅小車的方位參數通過一組蝸輪副和一組齒輪副將旋轉運動傳遞至操控器的作業盤上。鋼線與拉板銜接,確認不同起分量拉板的方位,每個起分量參數對應拉板的一個方位。作業盤上的曲線板驅動擺桿,使擺桿具有對應的、確認的方位,每個起伏參數對應擺桿的一個方位。在最大起分量的作業起伏規模內,拉板的作業情況不變,擺桿的方位也相應不變。即其曲線為圓弧,確保擺桿的方位不隨起伏的變化而變化。在最大起分量作業起伏規模外,選用B樣條曲線進行力矩曲線的模仿。由作業盤上的曲線板驅動擺桿,使擺桿具有對應的確認方位,即當起伏必守時,擺桿方位必定;當起分量達到操控值時,拉板上的微動開關與擺桿作用,完結此起伏的起分量操控。當起分量必守時,拉板方位必定;當起伏參數達到操控值時,作業盤上的曲線驅動擺桿滾動,使擺桿與拉板上的微動開關作用,完結此起分量下起伏的操控。這樣一來整個曲線的任意點都可較準確地完結力矩參數的定幅變碼和定碼變幅的操控。
別的,調整兩個起伏觸頭的方位,并與作業盤軸固定,可以準確地操控最大、最小起伏參數。調整起分量開關,可以完結對起分量參數的分擋操控。
FXDX型富友可調式多功用束縛器選用可調樣條曲線對力矩曲線進行模仿,可以習慣塔式起重機的多種機型、多種起升特性曲線。拉板上設有四個微動開關,可以完結按起分量和起伏別離調整,完結當吊重超越最大起分量并小于最大起分量的110%時,中止進步方向和起伏增大方向的運動;當起分量超越最大起分量的90%時,主動報警;當起分量超越最大起分量的80%時,變幅小車主動高速轉低速向外工作;底板上設置一個或兩個微動開關可以完結起分量的分擋束縛;過橋上設有兩個微動開關可以完結最小起伏和最大起伏的操控。
2可調式多功用束縛器樣條曲線的調整進程
樣條曲線由5個操控點確認,曲線調整進程是根據5個操控點的起伏及該起伏的對應起分量,調整5個調整螺栓,確認5個操控點的方位。
2.1確認力矩限位開關方位
曲線的確認運用定幅變碼限位開關進行,曲線調試的第一步根據最大起分量確認開關的方位。在最大起分量的作業起伏內,起吊最大起分量的105%,調整定幅變碼限位開關,使其剛剛動作。
2.2操控點方位的確認
在各點的對應起伏處起吊相應額外起分量的105%,通過調整5個調整螺栓調整曲線,使定幅變碼限位開關動作。
各點調試好后,驗證一次,即在各起伏處起吊重物,定幅變碼限位開關能在額外起分量的105%左右動作即可。如果波動起伏太寬,應對曲線進行調整。
2.3確認定碼變幅力矩限位開關方位
吊載最大起分量,調整定碼變幅力矩限位開關,使其在最大起分量作業起伏的105%處定碼變幅力矩限位開關動作;然后小車向內走幾米后重新慢速向外工作,當小車行至最大起分量作業起伏的105%鄰近,定碼變幅力矩限位開關動作即可。
最終在各點起吊相應額外起分量進行定幅變碼和定碼變幅的操控的驗證。
3結論
由上述分析可知,FILDX富友可調式多功用束縛器由于選用了可以調整的樣條曲線對力矩曲線進行了模仿,設置了足量的限位開關及主動張緊設備,完結了GB7950-1999《臂架型起重機起重力矩束縛器通用技能條件》GB/T9462-1999(塔式起重機技能條件》等國標對塔式起重機安全設備的要求,其推廣應用具有重要意義。
益頻頻,裝拆成了一個十分重要的作業環節。筆者根據十年的作業經歷就塔機拆遷中應留意的幾個問題與同仁商討,以求共進步。
1裝置現場挑選
在已選好塔機型的前提下,裝置現場挑選應處好以下事項:①一次裝置能完結整體工程施工,避免呈現二次移位;②避免施工平面上呈現死角;③固定式附著點的挑選及裝置便利;④施工完結塔機拆開及運送便利;⑤施工空間內避開其分修建物、高壓電網等;⑥根據施工需要有助于裝置其它設備及起吊修建構件。
2人員安排
塔機裝拆是一個既重要又危險且嚴重的立體作業工程,有必要從思想上引以高度重視,從安排上得到充分確保。除裝備必要的施工辦理與專業技能人員外,所有施作業業人員應通過專業教育,具有相應工種安全知識、操作技能,持證上崗。塔機裝拆施工應由專業施工隊進行。
3討拆施工設備和機具預備
3.1應留意的問題
塔機搬遷一般涉及拆開、運送、裝置等多環節,對設備和機具有必要精心的安排安排,既要確保安全,又要進步要效和經濟效益。應留意:①所有起重裝置設備既避免大材小用,又不許超載才能運用;②運送設備應根據塔機各零部件的質量、外形尺度等安排,盡量避免超長,超高,超寬,超重運送;③盡量選用邊拆開,邊裝車運送,邊裝置的施工辦法,避免二次倒運或占用不心要的施工現場;④現場應裝備工肯或救護車,高空作業還須裝備必要的通訊東西有利安全作業、正常施工。
3.2起重吊具索具的挑選
塔機裝拆施工一般應裝備白麻繩或尼龍繩,各種規格的鋼絲繩套、鋼索,必定數量的8#鐵絲及專用東西。這些用具誚具有滿意的許用拉力和安全系數,不同功能吊具,索具須按相應標準運用和作廢。
3.3設備零部件的清點與預備
施工中缺件、少件等影響進度的現象層出不窮,為確保施工進度應對以上部件加強辦理,查看和修補;設備專用較小配件、散件;專用、通用螺栓、母、墊;各種規格和數量的聯接銷、軸;設備裝拆所配用的專用東西;部分結構件損壞變形的修整東西;鋼絲繩卡、繩環等。
4塔機根底
塔機裝置前有必要確保有一個正確、完好的根底,塔機根底為固定基座式和軌跡行走式兩種,應留意以下問題。
1)根底地上承載才能是根底的根底,應采取必要的辦法確保地上承載力為10-20t/m2。可以選用3:7灰土夯實或壓實等辦法施工。切忌對回填土與垃圾等不做處理而直接用做基座或軌跡。
2)固定基座應按規劃要求施工,確保各部尺度特別是預埋螺栓等有必要確保根底中心至修建物間尺度的要求,以便修建施工和附著裝置。
3)軌跡式根底應按規劃要求施工,確保碎石厚度、路基寬度、枕木間距、鐵軌型號、鐵軌接頭、銜接拉桿,車擋、接地等技能要求。
4)塔機根底下不得有暗溝、防空洞等,應設有必要的排水設施。
5)地上上應裝置塔機,地下工程施工時應確保塔機距基坑邊起的間隔。
5塔機的裝置與拆開
5.1裝拆前預備
塔機的裝拆是施工的中心環節,危險性很大,施工前有必要做好充分預備:①技能員應根據裝置運用說明書和施工的詳細特點做好施工方案或施工安排規劃,并具有安全技能交底的內容。施工方案有必要在作業前傳達到所有施工人員,切忌走過場;②施工方案應對重點、難點部位的裝拆辦法做詳細的核算和論說,有明確的施工辦法,挑選正確的設備、吊索具、吊點、捆扎辦法等。
5.2裝拆作業
旗工進程有必要做到統一思想,統一指揮,按有關安全運用操作規程施工。應留意:①施工用起重設備支腿應打在結實的地上上,墊必要的木板或方木;②斜吊、側吊、抬吊挑選適當的的吊點方位和輔佐牽引等辦法;③2m以上的高空作業須有安全維護,雨天及風力大于五級時中止作業,施工中途遇風雨時有必要將塔機裝置處于安全情況;④升降作業時起重臂決不得轉向,并設專人維護;⑤裝拆有必要嚴厲按施工方案所要求次序進行,裝置起重臂前沿不應加配重,未裝配重不得起吊重物。拆開時應先拆配重后拆起重臂;⑥查看塔機各銜接部件是否完全、牢靠、有用,其吊、索具等上否安全。
5.3吊點的挑選
塔機裝拆施工中吊點的挑選和裝拆辦法是確保安全施工的重要環節,應留意幾個問題。①各部件吊點應盡量運用固定方位或專用吊點,必要時可以由自己規劃配置。側吊、斜吊時應確保其合理的傾角。有內外套結構件時吊點應選在內套結構上,避免內外別離,如TQ60/80塔機塔尖。②起重臂和平衡臂等部件起吊后應盡量確保其水平和方向性,較長起重臂的裝置盡量選用長度方向非水平起吊的辦法,即安排臂的鉸接端高于臂頭端,鉸接后再將起重臂裝置至水平方位,如FO/23B塔機50m起重臂等。③塔機起重臂為前后兩部分鉸接成一體,裝拆時吊點應挑選盡量使臂水平,臨時銜接繩受力較小的方位。④拆開是裝置的反向作業,更具有危險性,應嚴厲按施工方案的裝拆說明書上各自次序作業,切不行倒置次序。⑤盡量不運用鉤子加繩子起吊重物。
6塔機的查驗與調試
查驗和調試是塔機裝置施工的最終一道工序,也是塔面運用前的最終一道關口,因此查驗與調試同樣是一項很重要的作業。應留意:①對整機各部位查看有必要完好詳盡,發現問題及時處理;②查驗調試中應同時做好各部位的維護保養作業;③塔機各作業組織應工作正常,各安全防護設備應完全有用;④整機查驗調試應做好記載以備塔機的檢驗。
7辦理制度的擬定
塔機的裝置拆開是一項體系性很強的辦理施工工程,我單位根據多年的經驗和教訓擬定了一套比較體系完速的辦理辦法,從安排上、制度上得到充分確保。對辦理施工的各環節擬定比較詳盡的規則,如塔機根底檢驗規則和技能檔案、裝置拆開任務書、裝置拆開安全技能交底、軌跡檢驗記載、裝拆施工記載,裝拆結束查驗記載、零部件清點記載、運用安全技能交底等,實踐證明行之有用。(end)
常用的卷揚機有JJK快速卷揚機和JM慢速卷揚機兩類。前者的額外牽引力在5-80kN之間,鋼繩均勻工作速度為28-40m/min,繩徑7.7-26mm,修建工地運用的龍門進步架便是這類卷揚機帶動的。后者的額外牽引力在30-500kN之間,鋼繩均勻工作速度為8-12m/min,繩徑15-65mm,由于牽引速度慢、吊裝平穩牢靠,常用于各種構件的吊裝或拖曳、預應力鋼筋的冷拉加工等作業。
安全運用卷揚機不僅能避免事端,延伸運用壽命,還可以進步工效。
(1)卷揚機應安放在地形稍高、視野杰出、地腳基堅定、間隔起吊處15m以外的地方,若為臨時運用,可將鋼繩拉住機座上的座孔通過地錨固定;若是長期運用,則通過地腳螺栓將機座固定在混凝土根底上。地錨或混凝土地基有必要按卷揚機額外牽引力的大小來埋沒并與機座牢靠銜接,以防運用中產生滑動、位移,甚至拉翻卷揚機,導致重物墜落等重大事端。卷揚機在室外裝用時,上方應設有遮陽擋雨的工棚,但不得阻礙機手操作,或影響機手對指揮人員及進步物的視野。
(2)鋼繩應從卷筒下方引出,出繩方向盡量同地上平行,當鋼繩處于卷筒中間方位時,要與前面第一個導向滑輪的中心線垂直,卷揚機不行離滑輪太近,避免引起鋼繩與導向滑輪或卷筒槽緣的過火磨損。當重物落至最低方位時,鋼繩應在卷揚機卷筒上保存3圈以上。
(3)卷筒上的鋼繩應按次序排列速齊,不能產生亂層現象,也不行高于卷筒的側邊,以防受力后引起跳繩或滑出,從而形成聯軸器損傷、鋼繩開裂等毛病。當鋼繩斷絲超越10%時有必要替換,新換鋼繩的安全系數應大于5,并留意質量要合格,卷揚機作業時,不行讓鋼繩在地上拖曳,以防泥沙沾污而加重磨損,為此可設繩槽或托輥。別的,卷揚機工作時,禁絕用手或腳去拉、踩鋼繩;禁絕任何人跨越鋼繩或在進步物下穿越、逗留。
(4)電動機要有單獨的操作開關,并加裝過載與矩路維護設備;其金屬外殼應牢靠接地,以保安全,若電動機可以正、反轉來驅動卷揚機,則卷筒的旋轉方向有必要與操縱開關上的指向共同。
(5)卷揚機的制動器大都為短行程常閉電磁式結構。合閘時制動電磁鐵與電動機同時通電,所以磁鐵吸合、制動瓦打開,電動機便通過減速器帶著卷筒旋轉,從而卷進或放出鋼繩。拉閘斷電時,制動瓦抱住制動輪,使卷筒牢靠地停住。為此,試機前應先查看電磁制動器,要求制動瓦與制動輪之間的間隙為0.5-0.6mm,且兩瓦的間隙相等、開閉靈敏;然后,先空載試工作,讓卷揚機正、反向各轉15min,若無反常噪聲,振動或沖擊,才可投入全載試工作,最終,做超載10%實驗,此刻將重物提至2.5m高度,制動后觀其下滑量,下滑量小于6cm時為合格。否則應重新調整電磁制動器,必要時替換磨損超限的制動瓦或制動輪。
(6)選用膠帶或開式齒輪傳動的卷揚機,其傳動部位應加裝防護罩,以防卷揚機工作時將人員或物料卷進。
(7)操作時,機手要集中精力、看清信號、聽從指揮。卷揚機工作中,機手禁絕離崗。進步重物時操作應柔和平穩,不行急速升起或飛速下降,盡量避免空中緊急制動。若被吊物需要空中臨時逗留,除運用制動器外,還要用穩妥棘輪卡牢。
(8)若遇上作業中突然停電,應先將開關扳到斷電方位,接著將吊籠降至地上或將牽引重物落到坡底。卷揚機用于修建工地的龍門進步架,若遇雷雨、濃霧或6級以上大風氣候,應立即中止作業。別的,嚴禁用龍門進步架載人上人下。
(9)卷揚機工作中,若呈現動靜反常、制動失靈、減速器軸承部位溫升過高級情況,應停機查看,排除毛病;切忌帶“病”作業,避免產生機械或人身事端。
(10)卷揚機雖不復雜,但若對其不能認真進行維護修補,就會毛病頻發,運用壽命縮短。因此除做好日常保養外,每年冬閑時應拆開全機,將各零部件按作廢、修復、堪用3類別離處理。有的零件若一時買不到,自制時應掌握以下準則:
1、卷筒心軸、傳動軸要用45號鋼加工制作,并進行熱處理,運用舊軸時,當其軸徑大于150mm時,要做探傷查看;對不合格者,有必要替換。
2、卷筒應根據負荷大小,別離選用鑄鋼ZG35或灰鐵HT20-40鑄造,并進行有用處理。
3、關于直徑大于30mm的制動輪,要用鑄鋼制作;關于直徑小于30mm的,才允許用灰鐵HT20-40制作。
4、關于軸承襯套,要用鑄銅制作,不行用鑄鐵替代。
5、若鋼繩還可運用,應取下作油浸蒸煮處理,并在表面涂以維護油脂。(end)
創建束縛副根據各個部件的銜接關系,在前后俯仰液壓缸的缸體與活塞桿之間創建圓柱副;考慮到重物吊偏情況下兩個俯仰液壓缸受力不同,別離在俯仰液壓缸活塞桿與底子臂以及底子臂與車架體之間創建襯套;此外,在底子臂與彈性臂之間創建平移副來表明彈性液壓缸的運動;在彈性臂與吊重的吊點處創建旋轉副。
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圖1集裝箱正面吊運機的ADAMS運動分析模型
創建傳感器定義傳感器1檢測俯仰液壓缸的行程,其規模為0~2.78m;傳感器2檢測彈性液壓缸的行程,其規模為0~7.07m;傳感器3檢測臂架傾斜角度,其規模為0~59.26°。
定義運動先在吊點處創建豎直向上的直線運動1,滿意起升速度為0.25m/s的要求。通過此運動副求出俯仰液壓缸和彈性液壓缸的運動曲線。再據此曲線反求俯仰液壓缸和彈性液壓缸的3次樣條運動曲線1和2。施加兩俯仰液壓缸的運動2和3為3次樣條運動曲線1,彈性液壓缸運動4為3次樣條運動曲線2。最終,再將直線運動1刪去。
2分析工況
考慮3排4種不同方位上的4種不同起吊載荷工況,如圖2所示。
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圖2集裝箱正面吊運機方位與載荷工況
各種工況下的方位、起吊載荷以及彈性液壓缸的參數如表1所示。
正面吊運機工況數據表
方位額外起吊質量(t)吊重的X坐標起重臂傾角(°)
1458.582552.73
23110.432546.48
31512.932531.73
4438.582559.26
3ADAMS分析效果及與有限元效果的對比分析
3.1ADAMS分析效果
對上述4種不同工況進行ADAMS運動學仿真,得到兩俯仰液壓缸和彈性液壓缸隨時間改變的位移、速度、加速度及受力曲線,以及底子臂與車架體鉸點處的束縛力隨時間改變的曲線。圖3-8表明將45t集裝箱吊起放到方位1這一進程的仿真曲線。
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3.2與有限元效果對比分析
起吊到4個方位點時底子臂與車架體鉸點、俯仰液壓缸、彈性液壓缸受力的MSC.ADAMS分析效果與MSC.NASTRAN有限元核算效果對比分析如表2所示。
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4結論
(1)運用ADAMS運動學分析可以得到集裝箱正面吊運機在整個運動進程中的參數曲線,包含位移、速度、加速度、力等。
(2)通過NASTRAN對某一吊載起吊到某一方位各種典型工況下的有限元核算,并與ADAMS仿真效果進行對比分析,相對誤差在0.19%-8.88%之間,然后可以驗證ADAMS仿真效果的正確性。
(3)可為集裝箱正面吊運機的規劃,特別是俯仰液壓缸和彈性液壓缸以及臂架的規劃供給理論根據。(end)