本文關(guān)鍵詞：橋式起重機起升機構(gòu)動力學(xué)建模與分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：起升機構(gòu)是起重機械中最主要和最基本的機構(gòu),是起重機不可缺少的組成部分,它的工作好壞對整臺起重機的性能有著最直接的影響。而隨著我國國民經(jīng)巧的持續(xù)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進步,越來越多的企業(yè)對橋式起重機起升機構(gòu)的性能提出了更高的要求。在橋式起重機輕量化生產(chǎn)要求的前提條件下,如何提高起升機構(gòu)動態(tài)響應(yīng)安全性,改善其動恣品質(zhì),實現(xiàn)起升機構(gòu)工作效率和安全性能的最佳平衡是目前亟待解決的問題。研究橋式起重機起升機構(gòu)的動態(tài)特性、分析影響其動態(tài)品質(zhì)的因素,這對于提升起升機構(gòu)的設(shè)計水平和工作性能具有重要的現(xiàn)實意義。本文論文的主要工作如下:闡述了目前國內(nèi)外橋式起重機的發(fā)展狀況,綜述了機械動為學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展情況,并且概況了橋式起重機起升機構(gòu)動態(tài)特性研究狀況。介紹了起升機構(gòu)工作原理和常見的四種工況,分析了起升機構(gòu)中電動機、減速器、聯(lián)軸器、滑輪組和鋼絲繩的內(nèi)在性質(zhì)和動態(tài)特性。根據(jù)橋式起重機起升機構(gòu)工作第二和第H階段,W及吊重懸空上升起動和下降運行四種工況,分別建立起升機構(gòu)動力學(xué)模型,推導(dǎo)出數(shù)學(xué)微分方程組,并對動力學(xué)模型中的質(zhì)量、剛度和阻尼進斤了等效計算的推導(dǎo),得到了起升機構(gòu)的動力學(xué)相關(guān)參數(shù)。針對四種工況分別建立的四個動力學(xué)數(shù)學(xué)微分方程組,將系統(tǒng)方程組轉(zhuǎn)化為求解框圖的表達式在Matlab/Simulink軟件中進行了仿真分析,尤其對起升機構(gòu)第二和第H階段的動力學(xué)模型,應(yīng)用狀態(tài)空間法進行了對比分析,建立了狀態(tài)空間的系統(tǒng)微分方程,在Matlab/Simulink中的State-Space模塊進斤了仿真分析。從仿真分析中,得到了橋架主梁的位移速度動態(tài)特性響應(yīng)圖、電動機和減速器等效部分的轉(zhuǎn)角時間歷程圖,及鋼絲繩拉力的動態(tài)響應(yīng)曲線圖。也從仿真結(jié)果進一步得到了動載荷系數(shù)的值。利用昆明泰德威機電設(shè)備有限公司自主搭建的省級創(chuàng)新基金項目實驗平臺一一40T橋式起重機基礎(chǔ)實驗平臺,在該平臺上進行了3t和1化吊重無預(yù)緊力上升起動的動態(tài)響應(yīng)實驗,iU及1化吊重懸空上升起動和下降運行的動態(tài)響應(yīng)實驗。從實驗中得到了橋架主梁的位移速度動態(tài)特性響應(yīng)圖、鋼絲繩拉力的動態(tài)響應(yīng)等。通過認真對比分析實驗,分別得到了外負載和不同工況條件對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響規(guī)律。并與Matlab/Simulink仿真結(jié)果相對比,更進一步論證了橋式起重機起升機構(gòu)動為學(xué)模型的正確性�？傊�,通過對橋式起重機起升機構(gòu)的動力學(xué)建模、仿真分析和實驗論證,一方面證明了模型的正確性,也較真實地反映起升機構(gòu)的動態(tài)特性,為橋式起重機等各類起重機的起升機構(gòu)的動力學(xué)設(shè)計提高了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：橋式起重機 起升機構(gòu) 動態(tài)特性 狀態(tài)空間法
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH21
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 國內(nèi)外嬌式起重機發(fā)展情況13-15
• 1.1.1 國外橋式起重機發(fā)展情況13
• 1.1.2 國內(nèi)橋式起重機發(fā)展情況13-15
• 1.2 機械動力學(xué)概述15-18
• 1.2.1 經(jīng)典力學(xué)理論的創(chuàng)立和發(fā)展15-16
• 1.2.2 機械振動理論的形成和發(fā)展16-17
• 1.2.3 機械動力學(xué)的發(fā)展17-18
• 1.3 橋式起重機起升機構(gòu)的研究綜述18-21
• 1.3.1 起升機構(gòu)簡介18-20
• 1.3.2 起升機構(gòu)研究綜述20-21
• 1.4 橋式起重機起升機構(gòu)動態(tài)特性研究狀況21-24
• 1.4.1 起升機構(gòu)動態(tài)特性研究發(fā)展歷程21
• 1.4.2 起升機構(gòu)動態(tài)特性研巧現(xiàn)狀21-23
• 1.4.3 起升機構(gòu)動態(tài)特性研究總結(jié)23-24
• 1.5 課題研究內(nèi)容及意義24-26
• 第二章 橋式起重機起升機構(gòu)26-40
• 2.1 起升機構(gòu)系統(tǒng)分析26-27
• 2.1.1 起升機構(gòu)工作原理分析26
• 2.1.2 起升機構(gòu)工作過程分析26-27
• 2.2 起升機構(gòu)電機分析27-32
• 2.2.1 電機中力矩計算27-29
• 2.2.2 電動機的化械特性29-30
• 2.2.3 電動機起動轉(zhuǎn)矩的選擇30-32
• 2.3 起升機構(gòu)聯(lián)軸器分析32-33
• 2.4 起升機構(gòu)減速器分析33-35
• 2.4.1 減速器的選型33-34
• 2.4.2 減速器動態(tài)特性研究34-35
• 2.5 起升機構(gòu)滑輪組分析35
• 2.6 起升機構(gòu)鋼絲繩分析35-38
• 2.6.1 鋼絲繩簡介35-36
• 2.6.2 鋼絲繩動態(tài)特性研究36-38
• 2.7 本章小結(jié)38-40
• 第三章 起升機構(gòu)動力學(xué)建模與分析40-60
• 3.1 起升機構(gòu)動力學(xué)模型運動微分方程推導(dǎo)方法40-42
• 3.1.1 牛頓第二定律推導(dǎo)運動微分方程40-41
• 3.1.2 拉格朗日方程推導(dǎo)運動微分方程41-42
• 3.2 多自由度系統(tǒng)強迫振動的求解42-45
• 3.2.1 振型疊加法求解無阻尼系統(tǒng)的強迫振動43-44
• 3.2.2 黏性阻尼系統(tǒng)的強迫振動44-45
• 3.3 起升機構(gòu)建模假設(shè)45
• 3.4 起升機構(gòu)動力學(xué)建模45-53
• 3.4.1 起升機構(gòu)第二階段動力學(xué)建模46-48
• 3.4.2 起升機構(gòu)第王階段動力學(xué)建模48-50
• 3.4.3 吊重懸空上升起動動力學(xué)建模50-51
• 3.4.4 吊重懸空下降起動動力學(xué)建模51-53
• 3.5 起升機構(gòu)動力學(xué)模型參數(shù)求解53-58
• 3.5.1 質(zhì)量計算53-56
• 3.5.2 剛度系數(shù)56-57
• 3.5.3 阻尼系數(shù)57
• 3.5.4 其他參數(shù)計算及參數(shù)表57-58
• 3.6 本章小結(jié)58-60
• 第四章 起升機構(gòu)SIMUUNK動力學(xué)仿真分析60-76
• 4.1 MATLAB/Simulink簡介60-61
• 4.2 狀態(tài)空間法分析起升過程61-62
• 4.3 起升機構(gòu)動態(tài)性能仿真分析62-74
• 4.3.1 起升機構(gòu)第二階段仿真分析62-64
• 4.3.2 起升機構(gòu)第H階段仿真分析64-70
• 4.3.3 吊重懸空起升工況起升過程仿真分析70-72
• 4.3.4 巧重下降起動工況起升過程仿真分析72-74
• 4.4 本章小結(jié)74-76
• 第五章 實驗研究76-86
• 5.1 實驗?zāi)康暮蛢?nèi)容76
• 5.2 實驗設(shè)備和方案76-80
• 5.2.1 實驗設(shè)備76-79
• 5.2.2 實驗方案79-80
• 5.3 實驗數(shù)據(jù)及分析80-85
• 5.4 本章小結(jié)85-86
• 第六章 總結(jié)與展望86-88
• 6.1 全文總結(jié)86-87
• 6.2 工作展望87-88
• 致謝88-90
• 參考文獻90-96
• 附錄A (碩士在讀期間發(fā)表論文題目)96

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