AP1000核电厂单一故障保护起重机单根钢丝绳断裂事故动力学分析

双套钢丝绳卷绕系统在单一故障保护起重机起升机构中广泛采用,在发生某一套钢丝绳断裂的事故下,未断的钢丝绳仍然能平衡地承载载荷。在忽略主梁弹性和考虑主梁弹性2种情况下,研究了钢丝绳卷绕系统的动力学特性。发现两种模型的计算结果接近,工程计算中可以采取忽略主梁弹性的简化模型。在单套钢丝绳断裂事故发生后,未断钢丝绳上的最大拉力为事故前的3倍,这一倍率关系是恒定的,与被吊物品重量及钢丝绳的型号无关。单根钢丝绳断裂事故下钢丝绳拉力在起升制动器反应之前即已达到最大值,钢丝绳拉力极值将作用于起升机构传动链上。根据ASME NOG-1的要求,为具备承载单根钢丝绳断裂事故的能力,在正常工况下钢丝绳应具备7.5倍的安全系数,这相当于GB/T3811对M7~M8级起升机构的要求。     

起重机动力学 第五节 起升机构动力学

对于起升机构的动载荷,我们研究下述三种情况:(1)吊重悬挂在空中时的起动与制动;(二)吊重突然由地面起升;(3)吊重在空中突然卸载。 一般说来,如果起升绳原来是松弛的,开动起升机构以全速将吊重突然吊离地面,这种情况下的动载荷是比较大的。但是,细心的起重机司机总是在将吊重起吊之前,首先缓缓将钢丝绳收紧,使钢丝绳的张力接近于吊重的重量,这样可以大大减低动力载荷。为此目的,在起升机构的控制装置中常常装设预备挡。这种情况实际上已经近于从悬挂状况起动了。 吊重在空中突然卸载的情况对于某些起重机也是有重要意义的,例如塔式建筑起重…     

关于起重机钢丝绳摆幅与干涉的研究

起重机在起吊重物时,主要采用钢丝绳来承受载荷,随着起重机大小车的启动和停止,在惯性载荷作用下,吊钩或重物由于自身的惯性属性会带动钢丝绳有一定的摆幅,若摆幅过大,钢丝绳会与其他部件干涉,造成起重机不能安全工作。通过分析起重机钢丝绳的摆幅与干涉,指出起重机吊钩在启制动时的偏摆角度与吊钩所在的位置无关,与起升高度无关,只与加速度有关,随着加速度的增大而增大。随着钢丝绳长度的增加,在固定加速度的情况下,吊钩或重物的摆幅会越来越大。     

超大型全回转浮吊起升机构钢丝绳多层缠绕方式研究

本文分析了大型浮吊常用的两种起升机构钢丝绳多层缠绕方式,探究这两种方式的优势及缺点,并针对其缺点研制了新型的双动力卷筒起升机构,创新的结构特点克服了原有技术的问题,并且能有效减少钢丝绳磨损,延长钢丝绳使用寿命。     

新型叉车门架起升机构与安全保护研究

新型叉车门架起升机构追求的设计目标是绿色环保,该门架起升机构将传统的液压举升改为卷扬机缠绕钢丝绳举升。起升机构举升方式的改变也就伴随着新的问题的出现,起升机构不具有自锁性能;系统突发性断电,电控制动器失控;钢丝绳疲劳断裂等,均有可能造成不可预测的事故。为避免事故发生,在叉车起升机构增设保护装置,目的是将可能出现的安全隐患进行监控或者彻底清除。     

通用桥式起重机结构动响应研究

以作用在吊钩处的载荷时程曲线模拟起升机构的典型作业工况,采用有限元法分析某桥式起重机在该工况的结构动响应.通过数值结果讨论起重机金属结构参数及吊重下降速度对结构瞬态响应的影响规律,并分析金属结构的频谱特性,进而提出改进结构设计的建议.     

考虑吊钩组升降的伸缩臂起重机动力学模型研究

建立了一种模拟伸缩臂起重机转台回转,吊臂变幅、伸缩,吊钩升降的运动学、动力学模型.利用光滑连续的正余弦函数描述伸缩臂起重机的运动,使用拉格朗日方法列出吊钩组的动力学方程,并用时变约束方程描述吊钩钢丝绳的升降长度,最终组成微分代数方程,使用约束稳定化方法进行求解.通过算例验证了伸缩臂起重机动力学模型的正确性.该模型可以为伸缩臂起重机的复合动作控制研究及虚拟吊装方案设计提供参考.     

通用桥式起重机结构动响应研究

本文以作用在吊钩处的载荷时程曲线模拟起升机构的典型作业工况,采用有限元法分析某桥式起重机在该工况的结构动响应;通过数值结果讨论起重机金属结构参数及吊重下降速度对结构瞬态响应的影响规律,并分析金属结构的频谱特性,进而提出改进结构设计的建议。     

多层卷绕卷筒筒身压应力及侧壁压力的计算

当起升高度很大时,而要用多层卷绕的卷筒,例如高层建筑用的起升机构、深海用的绞车等。这种卷筒压应力的计算公式一般都是如下的形式:式中,S为钢丝绳张力,t 为钢丝绳的缠绕节距,为卷筒壁厚,为依卷绕层数而定的系数。 曾经根据实验得出的数值为:A1=1,A2=1.75,A3=2.0,A4=2.25。这些数值是在特定条件下得到的,普遍应用可能产生很大的误差,并且只给出一至四层的系数,不能满足近代生产发展的要求。许多人曾经提出种种不同计算任意层数的公式,但他们有的把条件过于简化,误差很大;有的过于复杂,不便于应用。本文试图提出一种能够广泛应用、计算方…     

二项专利将催生新一代吊车

其一，于吊车吊钩动滑轮组护板外侧装设基准激光与吊钩偏角激光发生器，当吊钩偏角O°时，吊钩偏角激光光束，和始终铅垂方位的基准激光光束中心线重合，当吊钩产生偏角时，吊钩偏角激光光束偏离基准激光光束，显示出吊钩偏角的方向和偏角大小，并依其操纵实现垂直吊装；其二，抬吊要求在协同吊装下进行，吊车间互为协同方，鉴于抬吊风险来自吊车载荷超常变动和不垂直吊装。故将吊车载荷动态与吊钩偏角动态，传输、显示于协同方吊车操作室，令双方在”知已知彼”条件下实现协同吊装回避抬吊风险：因而可依二项设想［1-2］开发激光显示、监视垂直吊装，且回避不垂直抬吊与载荷超常变动风险的新一代吊车。     

新型双折线绳槽结构设计与实验研究

为了适应超深矿井钢丝绳的多层缠绕和平稳过渡的需求，提出了一种新的层间过渡原理.设计了5层缠绕钢丝绳的绳槽，分析了绳槽主要结构参数选择范围和方法.根据钢丝绳平稳过渡条件，提出折线区圆心角的二次螺线计算方法.研究结果表明:绳槽间隙取0.03d~0.4d，绳槽深度取0.3d~0.5d， 上层钢丝绳的圈数比下层钢丝绳的圈数多2圈;新型双折线绳槽能够实现钢丝绳的多层缠绕和整齐排绳，根据二次螺线方法得到的折线区圆心角能够使钢丝绳在缠绕过程中无滑动现象.     

提高大型垂直闸门开度和载荷检测精度的方法

结合垂直闸门启闭机的结构特点,对闸门开度测量中钢绳在卷简上的排列层数对高度测量的影响及提升载荷测量中系统倍率、钢绳比重、提升高度对载荷测量结果的动态误差影响进行了分析,获得消除测量误差的相关修正和补偿系数,在检测系统中对检测信息进行修正和补偿,达到提高测量精度的目的．     

钢索结构计算的有限分析法

阐述钢索结构的内力及位移计算的有限分析法。将钢索分成任意小单元 ,建立小单元受力的平衡方程和位移方程 ,利用钢索端部边界条件和单元体之间内力及位移的连接条件 ,建立初参数的传递矩阵化为数值解。还研制计算机软件用逐次逼近法进行数值计算 ,最后给出了算例。     

基于CABLE建模的大型塔结构吊装过程动力学模拟

本文通过在CATIA软件上引入CABLE软件,建立了柔性体钢丝绳的三维模型。在对钢丝绳的物理参数进行定义后,在运动工作台上建立钢丝绳的动力学分析模型。进一步将吊车、塔、地面等模型完整装配,在运动工作台上进行整体模拟计算。最终获得被吊装结构的轨迹曲线、动力学响应、结构的偏心、翻转等,以及与周围物体的干涉情况。     

可遥控自动吊钩的结构设计与控制

针对现有起重机吊钩在抬钩和落钩过程中，工作效率低与人工操作危险的问题，提出了一种在远程操作下，可快速响应的自动化吊钩系统。首先，结合模块化设计的思路制定了针对自动化吊钩的吊钩端结构的详细设计流程并给出了完整的结构设计，通过Inventor软件完成了对其的三维建模，同时对动力机构、传动机构等核心部分的设计进行了详细的描述，再利用HyperMesh软件对其中的重要零件进行设计校核和优化，最终得到完整合理的可遥控自动吊钩结构。然后，对自动吊钩的数学模型进行了详细的推导，制定了整体控制流程，完成了控制部分的设计。最后，制造了可遥控自动吊钩样机，对其性能进行了实验验证，证明了设计的可行性。     

钢丝绳结构性伸长问题研究

主要分析研究了钢丝绳的结构性伸长特性及影响因素。通过实验论证了钢丝绳经过张拉后消除其结构性伸长的有关机理,以及在不同的张拉负荷的作用下对结构性伸长的影响。     

无衍射光在直线度误差测量系统中的应用

无衍射光的中心光斑直径很小，且在传播方向上其尺寸不随传播距离而变化．将其应用于直线度误差测量系统，可以获得较高的测量精度．研究了无衍射光束的特性及其实现方法，给出了测量系统的结构和参数．理论分析和实验表明这种新型测量系统可满足高精度测量的要求．     

钢丝绳抽油系统的行为预测

对钢丝绳连续抽油杆采油系统的行为预测技术进行了研究 ,指出在钢丝绳进行过预拉及锻打工艺处理后 ,该系统的行为预测可按有杆抽油系统的预测方法进行 .给出了该采油系统的行为预测模型 .通过实例分析 ,指出下部加重杆的配置原则是 :在确保下行程正常的前提下 ,尽可能采用大直径加重杆 ,以减少钢杆数量 ,提高作业效率 ;而且在这种情况下泵的超行程易于形成 ,在产量、节能及减小系统载荷等方面均处于较优工作状况 ;避免使用小杆径加重杆 ,从而减少钢杆根数     

大直径钢丝绳轴向励磁磁路的研究

在分析钢丝绳状态检测已有的励磁方式的性能的基础上，针对大直径钢丝绳的特点，提出了二级励磁磁路结构．分析了二级励磁磁路结构的磁场特性，表明具有二级励磁结构的系统所获取的断丝信号信噪比高，无漏检，为断丝的定量识别提供了保证．     

自适应免疫遗传算法在混合流程车间调度中的应用

针对钢丝绳生产混合流程生产模式和工艺、结构特点，研究与设计了自适应免疫遗传算法求解钢丝绳生产JSSP问题．该算法利用免疫算法指导收敛方向，提高了遗传算法运算效率，改善了局部搜索能力．同时改进了算法交叉算子和停机准则．应用于钢丝绳生产作业计划管理系统，提高了调度的科学性、时效性及可行性．