半移动破碎站钢结构振动现场实测与理论计算.pdf

机械管理开发
总第150期
MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
Total of 150
2015年第8期
No.82015
设计试验
半移动破碎站钢结构振动现场实测与理论计算
武建强,张永明
(太原重工股份有限公司技术中心,山西太原030024)
摘要:对国内某大型露天铁矿提供的世界最大旋回式半移动破碎站主体钢结构振动现场实测结果与谐
响应理论分析结果比较,结果均满足国家有关规范、标准对结构振动安全性及抗震能力性能的要求
关键词:半移动破碎站:钢结构;谐响应分析;结构振动;现场测试
中图分类号:TU391文献标识码:A文章编号:1003-773X(2015)08-0047-03
DO1:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2015.08.017
概述
结构体系,纵向主立柱间距为12.260m,横向主立
由太原重工股份有限公司为国内某大型露天柱间距为10.000m。破碎站底座大型浮桥及4个
铁矿提供的大型半移动破碎站(以下简称破碎站)支腿直接浮放在混凝土基础面上,混凝土基顶标
中,破碎机选用美卓公司60-110E旋回破碎机(破高为士0.000m。在不同标高分别设置有出料平
碎机入料口60英寸,动锥最大端直径110英寸),台、维修平台、破碎机平台以及受料斗,框架与平
该项目现已建成投产并正常使用,该型破碎站实台之间采用焊接方式连接。破碎机安放在破碎平
际破岩每小时处理量峰值能力最大可达10000t,台上,二者之间采用高强螺栓连接,且在破碎站与
已跨入了世界最大矿岩破碎站的行列。
钢平台间浇灌环氧树脂,可起到良好的缓冲、减震
该破碎站系带支撑钢框架与破碎机组成的耦作用。整个破碎站结构的布置如图1所示(三维
合体系,动力相互作用明显。破碎机在工作时会图),与以往破碎站采用重型板式给矿机给料不
产生水平方向的谐振力,是一个比较典型的动力同,该半移动破碎站采用汽车从上部两侧栈桥直
问题。
接将矿石或岩石卸入受料斗中,依靠给料矿仓在
破碎站所在采场的抗震设防烈度为6度,对卡车卸料时自身形成的料流,即料打料的给料方
应的设计基本地震加速度值为0.05g,建筑场地式,将不会对料斗底部钢结构件形成磨损,相比重
类别为Ⅲ类。根据采场所处地质和地震背景,参板给料的结构可节约大量的因耐磨件损耗带来的
照中国《建筑抗震设计规范》有关地震分组的规
定,场地的设计地震分组为第三组,场地的特征周
期为0.65s。场地50年一遇基本风压为
0.40kN/m2,基本雪压为0.35kN/m2,地面粗糙
度为B类。
破碎站长、宽均为18.000m,高为29.250m
破碎站支撑设备的结构为单跨多层带斜撑钢框架
破碎机
平台
旋回破
收稿日期:2015-07-06
第一作者简介:武建强(1979-),男,山西交城人,
出料平台
本科,工程师,现就职于太原重工股份技术中心,主
要从事矿山机械设备及焦炉机械设备研究工作。
图1半移动式破碎站三维模型仿真示意图
机械管理开发
8
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第30卷
运行成本。
分析,得出破碎机结构在正常使用状况下的振动
测试位置与测试点
位移、速度、加速度时间历程曲线,即位移一时间
在破碎站投产一年后,对现场60-110E半移曲线、速度一时间曲线、加速度一时间曲线
动破碎站结构的振动情况进行了现场測试分析。4测试结果与分析
根据前期设计阶段谐响应分析(软件计算)中典型
在破碎站正常工作情况下,出料平台、破碎机
节点的选择以及现场对振动相对较大点的初步分平台Y方向的最大振动位移、最大速度和最大振
析,本测试共选择出料平台、破碎机平台两个标高动加速度实测结果,包括振动位移、速度、加速度
位置进行测试。
时间历程曲线图。图4为破碎机平台某点的振动
在出料平台、破碎机平台上分别设置了8个位移曲线图。破碎机平台测点1Y向振动位移
和9个测点,测点分布如图2所示。
DASP时域波形分析
DASP
时域液形分析
2013-08-08
8
-0.05
-0.10
-0
页点起起
28.0
29.0
31.0
2-1出料平台测点位置
时间/s
2-2破碎机平台测点位置
图2测点位置分布
图4Y向振动位移一DASP时域波形分析
2载荷工况
分析参数:采样频率为256Hz;时间为
破碎站工作时破碎平台主要承受载荷为:破390625ms
碎机自身质量Q=540t;破碎机腔内物料质量G=5谐响应分析
250t;破碎机承受总的水平偏心力F=92kN;破
理论计算:谐响应分析用于分析持续的周期
碎机座承受的总的力矩M=1486kN,m,破碎机荷载在结构系统中产生的持续的周期响应(谐响
水平轴转速152r/min
应),以及确定线性结构承受随时间按正弦(简谐)
3测试内容与方案
规律变化的荷载时稳态响应的一种技术。分析的
破碎机结构振动测试系在设备正常使用下进
目的是计算结构在几种频率下的响应,并得到
行。测试时,首先将891-Ⅱ型加速度拾振头布置些响应值(通常是位移)与频率的关系曲线,从这
(牢固粘贴)在测点部位(如图3所示),以感应并些曲线上可以找到“峰值响应”,并进一步观察峰
采集其振动的位移、速度、加速度信号,该信号通值频率对应的应力。这种分析技术只计算结构的
过891-Ⅱ型放大器放大后输入INV智能型大容器稳态受迫振动,发生在激励开始时的瞬态振动不
数据采集仪记录并存储,然后借助于 TOSHIBA在谐响应分析中考虑。
高性能笔记本电脑,采用国内某专业研究所编制
谐响应分析在破碎站系统设计阶段已经完
的“DASP"数据处理程序对测试数据进行处理与成,按照精度要求,采用完全法进行了分析;下页
表1为振动测试结果与谐响应分析(软件计算)结
果对比。
6结语
在破碎机正常运行状况下,出料平台、破碎
机平台的最大振动位移、最大速度和最大振动加
图3现场测试图片
速度实测结果与设计阶段谐响应分析中给出的