起重机车轮运行稳定性控制仿真研究.pdf

第32卷第12期
计算机仿真
2015年12月
文章编号:1006-9348(2015)12-0183-04
起重机车轮运行稳定性控制仿真研究
王卫辉,晁苏全,魏云平,赵辉
(第二炮兵工程大学,陕西西安710025)
摘要:制造精度不高以及长期使用引起的磨损等原因,桥式起重机大车车轮会出现非圆化的现象。车轮的非圆化使得大车
运行机构运行速度不稳,引起大车车体扭晃,并且长期的运行会造成大车两边行程出现偏差,甚至引发“啃轨”的发生。在
分析了车轮非圆化的成因,并给出车轮非圆化之一的椭圆化数学模型,并在 ABVIEW软件环境中对车轮非圆化后引起的运
行阻力和车轮转速变化进行动态仿真分析的基础上,本文精确计算得到大车车轮极限行程差,最后设计一种新型的起重机
同步控制策略实现起重机的平稳运行。
关键词:桥式起重机;车轮;非圆化;电机;同步
中图分类号:TH213文献标识码:B
Simulation of Stability Control of Crane Wheel Running
WANG Wei-hui, CHAO Su-quan, WEI Yun-ping, ZHAO Hui
The Second Artillery Engineering University Xi'an 710025)
ABSTRACT: As manufacturing precision is not high and long-term use may cause abrasion, the bridge crane wheel
will become oval. The oval wheel leads to instable running speed of the crane which will make the cart body shake
and long-term operation will cause different displacement on two sides of crane, and even lead to "the occurrence of
gnaw rail. The causes of oval wheels were analyzed and a mathematical model of oval wheel was put forward in this
paper. In the end, based on the simulation of running resistance and wheel speed in the Labview software environ-
ment, the limiting displacement deviation on two sides of the crane was accurately calculated. Finally, a new way to
reduce the deviation on two sides of the crane was put forward in the paper
KEYWORDS: Bridge crane; Wheel; Non round; Motor; Synchronous
1引言
车轮非圆化数学模型
桥式起重机因其能充分利用桥架下面的空间、不受地面
桥式起重机大车车轮是承受起重机自重以及吊重载荷
设备的阻碍,而被广泛的应用到室内外仓库、厂房、码头等场的主要机构。由于制造精度误差以及长期的运行引起车轮
所,进行物料的运输。经过经过几十年的发展,起重机在设非圆化的现象,主要表现在踏面磨损脱皮、局部塑形变形、踏
计、制造工艺、设备管理等方面不断的进行更新与发展。同面局部凹陷、车轮周边多边形化等。
时,车轮非圆化的现象广泛的存在于起重机的作业现场。车
针对起重机车轮圆周的不平顺,有人提出将车轮的不圆
轮的非圆化导致大车车轮运行不稳,影响行车的平稳性。顺转移到轨道的表面不平顺,作为某种形式的激励导人车轮
国内对于起重机车轮的研究大多集中在“啃轨”问题上,对于轨道耦合计算,针对同一轮对左右车轮椭圆化进程所具有的
车轮非圆化的研究较少。本文分析了车轮非圆化的成因,并的不同相位,分别对车轮高低不平顺和扭曲不平顺进行模拟
给出车轮非圆化之一的椭圆化数学模型,在 Lab VIEW软件仿真]。本文利用车轮椭圆化的数学模型,将车轮的半径r
环境中对车轮非圆化后引起的运行阻力和车轮转速变化进()视为时间的函数2
行动态仿真分析,最后本文通过设计一种大车同步的控制策
略实现了车轮的稳定运行
r(な)=
(1)
asin(t)+bcos 0(t)
如图1所示,式中a为椭圆车轮长半轴长度,b为椭圆车
收稿日期:2015-01-11修回日期:2015-02-26
轮短半轴长度,0()为t时刻初始接触半径与水平轴的夹角。
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万方数井