门式起重机小车-轨道耦合系统摩擦振动特征分析

简介

本研究建立起门式起重机小车—轨道耦合模型,采用隐式动力学分析算法,研究了起重小车在轨道上滚动过程中产生的摩擦振动现象。结果表明,起重机的低阶结构模态主要表现为主梁的弯曲运动,随着阶次增大,起重机的自然模态逐渐演变为主梁—轨道—车轮三者耦合运动的形式。在摩擦力作用下,车轮与轨道之间将会产生某特定频率和特定振型的摩擦振动现象。隐式动力学分析结果表明,在小车与轨道摩擦过程中,起重小车与轨道均出现了明显的振动现象,且系统的切向振动强度大于法向振动强度,这也导致所提升物体的切向偏摆现象更加剧烈,造成更加严重的安全隐患。小车—轨道的摩擦振动具有多频复合的特征,轨道的振动主要表现为高频振动,而小车的振动是高频和低频的结合。起重小车在轨道上滚动的过程中,由于摩擦振动的存在,车轮与轨道的接触状态发生实时改变,从而使得最大应力位置发生变形。本研究结果对认识起重机的稳定性具有一定的意义,并能为改善起重机摩擦振动问题的结构设计提供参考。