升降機振動問題研究-東莞華楠駿業(yè)。升降機作為重要的垂直輸送機械，其系統(tǒng)振動分析一直受到廣泛關(guān)注。本文對升降機進行振動分析，建立系統(tǒng)振動力學模型，利用計算獲得在不同載重和不同位置時系統(tǒng)的各階固有頻率，分析各階固有頻率隨載重和貨物位置的變化趨勢，確定了系統(tǒng)對于給定初始條件的響應。升降機是一種重要的垂直輸送機械，其貨物振動與升降機運行同時產(chǎn)生。
隨著高層建筑的發(fā)展，升降機速度加快，提升高度增加，振動的問題越來越突出。本文以在用齒輪齒條式升降機為對象，建立振動力學模型和振動方程，通過計算不同載重和不同位置時系統(tǒng)的固有頻率，分析系統(tǒng)對給定初始條件的響應，為升降機振動分析提供參考。振動模型建立：振動力學模型以貨物升降機為例，由天輪、天輪架、附墻架、鋼絲繩、齒條、導軌架、貨物、司機室、對重、底籠和基礎(chǔ)組成，通過布置在貨物上的傳動裝置中的齒輪與布置在導軌架上的齒條相嚙合，使貨物沿導軌架作上下運動，完成人員和物料的輸送，實際結(jié)構(gòu)如所示。結(jié)構(gòu)特點是導軌架多為單根，由標準節(jié)組成，截面形式可分為矩形和三角形兩種；導軌架多由附墻架與建筑物相連，剛性較好；貨物布置分為雙籠和單籠，一般有對重來平衡貨物重量，提高運行平衡性。由標準節(jié)組裝而成的導軌架在豎直方向上剛度較大，可認為天輪安裝在剛性基礎(chǔ)上，建立振動力學模型如所示。振動模型中各參數(shù)物理意義：為貨物、載重、鋼絲繩及驅(qū)動裝置中轉(zhuǎn)動構(gòu)件，由于系統(tǒng)的固有振動頻率只與系統(tǒng)的質(zhì)量和剛度有關(guān)，則式改寫為振動方程的特征方程式中系統(tǒng)的固有頻率。
由于運行中的升降機是一個時變系統(tǒng)，剛度矩陣中的參數(shù)是時刻變化的，因而系統(tǒng)的固有頻率也是時變的。根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)，利用軟件編程，計算獲得鋁合金升降機在空載、載重以及滿載三種工況下系統(tǒng)各階固有頻率的變化趨勢中，在空載、載重和滿載時，系統(tǒng)三階固有頻率變化影響較小，其頻率曲線基本重合。系統(tǒng)的一階固有頻率的最大值和最小值（空載、載重和滿載時）分別位于貨物處于頂部和底部的位置；二階固有頻率的最大值和最小值空載時位于貨物處于50m和頂部的位置，載重時位于和底部的位置，滿載時也出現(xiàn)在60m和底部的位置；三階固有頻率的最大值和最小值位于貨物處于底部的位置。結(jié)果所示,系統(tǒng)固有頻率與載荷大小和貨物的位置變化有關(guān)，低階固有頻率受貨物位置的影響不大，受載荷的影響較大；高階固有頻率受貨物位置影響較大，受載荷的影響不大。系統(tǒng)對制動時初始條件的響應升降機在工作過程中經(jīng)常啟動和制動，總和為對重及鋼絲繩代換到對重的質(zhì)量總和分別為齒輪齒條輪齒嚙合綜合剛度及阻尼分別為鋼絲繩的剛度及阻尼分別為天輪繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動慣量、天輪繩輪半徑及天輪轉(zhuǎn)角為相應質(zhì)量的位移及速度；為作用于貨物的激勵。振動方程根據(jù)振動模型可知其具有3個自由度，坐標分別為各質(zhì)點的位及天輪的轉(zhuǎn)角。
振動方程推導如下位移矢量：系統(tǒng)總動能系統(tǒng)總勢能系統(tǒng)總耗散能由方程可得振動方程式中外力列陣給系統(tǒng)帶來較大的沖擊和振動。為了解貨物的振動特性，計算制動時貨物的響應，求解給定初始條件下升降機系統(tǒng)的自由振動。系統(tǒng)對初始條件的響應即是當t=0時各階主振動的振型。制動時系統(tǒng)的初始條件為，計算系統(tǒng)對制動時初始條件的各階響應變化。貨物處于不同位置時，系統(tǒng)對初始條件有不同的響應，貨物靠近40m時系統(tǒng)響應不隨載荷的變化而變化，低于40m時空載響應大于滿載響應，高于40m時空載響應小于滿載時的響應。
結(jié)論：低階固有頻率對貨物處在的位置不敏感，不同載重時系統(tǒng)固有頻率最大值最小值最大值。最小值空載第一、二階固有頻率隨貨物高度的改變變化不大；高階固有頻率隨著貨物位置的改變其數(shù)值存在較大的差異，第三階固有頻率隨貨物高度的增加呈不規(guī)則拋物線變化。低階固有頻率隨著載荷的增加而減小，高階固有頻率受載荷的影響不大?？蛰d時系統(tǒng)對初始條件的響應隨貨物高度的增加而減小，滿載時隨高度的增加而增大，滿載的貨物處于升降機頂部時，系統(tǒng)對初始條件的響應最大。
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