起重機是現(xiàn)代化大生產(chǎn)中許多工礦企業(yè)必不可少的生產(chǎn)設(shè)備。但大部分橋式起重機都有不同程度的大車跑偏或啃軌現(xiàn)象�？熊壥侵钙鹬貦C的大車和小車在運行過程中因車輪跑偏而使輪緣與軌道的側(cè)面接觸,在運行過程中產(chǎn)生摩擦,加速輪緣的磨損,導致輪緣磨薄超標甚至整個車輪報廢,使車輪過早損壞的現(xiàn)象。這極大的威脅著起重機的安全運行,同時也會增加運行維護費用。因此,探究啃軌現(xiàn)象發(fā)生的原因并加以預防和消除具有十分重要的意義。 本文研究發(fā)現(xiàn)起重機啃軌一般是由于車架或軌道誤差,造成起重機車輪不能沿著軌道的中心行走,逐漸走偏而發(fā)生啃軌。在實際治理啃軌現(xiàn)象的工作中,一般是以提高車架和車輪的安裝精度,校正和消除起重機和軌道的缺陷為主要方法。 本文通過分析起重機啃軌的最終現(xiàn)象,創(chuàng)新性的提出了一種主動變頻糾偏方案,運用變頻調(diào)速技術(shù)實時調(diào)整起重機兩側(cè)的運行速度實現(xiàn)在線糾偏,防止起重機因走偏而啃軌。通過在ANSYS中建立某型起重機橋架的模型分析其水平變形情況,本文還研究發(fā)現(xiàn)提高起重機橋架水平剛性無論是對自動糾偏方案還是防止啃軌的發(fā)生都是很有必要的。 起重機運行機構(gòu)是一個非線性、時變和分布參數(shù)系統(tǒng),難以用準確的數(shù)學解析式表示其特性,使用傳統(tǒng)理論控制器效果不理想。通過分別對傳統(tǒng)的PID控制器方案和模糊控制器方案的優(yōu)缺點和適用性進行分析比較,本文首先把模糊控制理論應(yīng)用到起重機糾偏控制系統(tǒng)中。本設(shè)計硬件上選用可靠性較高的PLC作為控制器,并成功的解決了信號采集濾波的問題。針對運行機構(gòu)的特點設(shè)計了一種新的知識表達和模糊推理方法。并設(shè)計了一種自學習算法,使本系統(tǒng)具有一定的自學習自適應(yīng)功能,提高了系統(tǒng)的魯棒性。 本文在實驗室內(nèi)建造了起重機模型,使用PLC編程語言編制了控制程序,通過反復實驗,結(jié)果表明本糾偏系統(tǒng)超調(diào)小、進入穩(wěn)態(tài)快、控制精度高、具有較強的抗干擾能力。系統(tǒng)能很快適應(yīng)起重機運行狀況的變化,對參數(shù)和負載變化有較強的適應(yīng)性,保持了良好的糾偏控制性能。 本文設(shè)計的糾偏系統(tǒng)具有可行性、實用性和新穎性,作者將模糊智能控制用于起重機運行系統(tǒng),是一次有益的探索和成功嘗試。
【學位單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2005
【中圖分類】：TH21
【部分圖文】：

當起重機只有一邊驅(qū)動裝置工作時，不工作側(cè)由于沒有動力而相對固定，僅靠另一側(cè)的電機驅(qū)動整個起重機。分析橋架靜態(tài)時水平方向受力情況，可以得知當小車滿載位于起重機驅(qū)動裝置不工作側(cè)極限位置時，此側(cè)的摩擦阻力最大，如圖2一3所示。由于此時不工作側(cè)的阻力最大，驅(qū)動側(cè)的驅(qū)動力要克服整個起重機的摩擦阻力，在另一側(cè)對橋架產(chǎn)生的水平彎矩也最強，橋架這時的水平變形也最大。因為不工作側(cè)的最大抵抗力就是其摩擦力，要驅(qū)動整個起重機運動，最大的驅(qū)動力就是驅(qū)動車輪的粘著力，所以我們可以選用起重機的驅(qū)動側(cè)車輪的粘著力大小來作為驅(qū)動力的大小并用來作為本例的計算載荷。粗動電機工作側(cè)萬，丫汀leeweesl!J倆川，deJ-門川電機不工作側(cè)一一曰日幾圖2一單側(cè)驅(qū)動時橋架水平受力示意圖《起重機設(shè)計手冊》中給出的橋式起重機支撐反力的計算公式，在圖2一3所示的狀態(tài)下右側(cè)主動車輪的輪壓可用下式計算:_G

式中:f一一車輪與軌道間滑動摩擦系數(shù)，查表取.02。在ANSYS中將起重機不驅(qū)動側(cè)約束住，在驅(qū)動側(cè)施加Pm=34500N的集中力，模型采用殼體單元StmeutralShell一Elastic4node63劃分單元，計算結(jié)果如下圖2一4所示。圖2一橋架水平變形計算結(jié)果由計算結(jié)果可以得知橋架在單邊驅(qū)動的情況下，在起重機整體動起來之前在運動方向上可能的最大變形為97.268mm。其變形導致起重機的軌距變化即橋架在垂直于運動方向

武漢科技大學碩士學位論文第19頁圖2一采取加強措施后計算結(jié)果圖2一5所示為采取以上兩種加強措施后的ANSYS計算結(jié)果云圖。由計算結(jié)果可知上述的兩種加強措施可以有效的提高橋架的水平剛性。
【引證文獻】

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1 白宏偉;秦國喜;馬文波;;一種新型自動糾偏裝置在門式起重機上的應(yīng)用[J];河南機電高等�？茖W校學報;2012年04期

2 趙霞;陳啟軍;劉安家;;集成多傳感器信息融合算法的啃軌故障診斷系統(tǒng)設(shè)計[J];起重運輸機械;2011年11期

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1 郭穎平;育果袋機自動控制系統(tǒng)[D];河北農(nóng)業(yè)大學;2008年

2 胡宗華;基于ADAMS的起重機啃軌因素分析[D];江蘇科技大學;2012年

本文編號：2869862