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起重机是一种对重物能同时完成垂直升降和水平移动的机械。随着社会进步和技术的不断发展,各施工企业对高效益和高效率的执着追求,对起重机的起重能力、作业幅度和高度的要求越来越大,大型起重机的市场需求随之增长很快。但是很多起重机如门座起重机和龙门起重机一般都在露天工作,工作地点突发阵风频繁,在台风或突发性阵风发生时,由于起重机结构高耸、迎风面积大、风力作用中心高,容易造成起重机倒塌或损坏等其它严重事故。起重机发生事故的原因很多,其中一方面是由于起重机在工作时遇到突发阵风不能有效制动,冲出轨道,造成机毁人亡。因此,本文认为分析研究工作状态时的起重机在风荷载下的制动效果具有重要的现实意义。
本文以某港口40t门座起重机为工程背景,研究工作状态时的起重机在风荷载下的制动效果,为起重机制动方法和装置的设计提供理论依据。本文的主要研究内容和工作方法包括:分析目前起重机设计规范制动力矩的计算过程及特点;用ADAMS多刚体动力学分析软件建立了起重机大车运行机构模型,并分析起重机在恒定设计风载荷与验算风载荷下依靠设计制动力矩制动的情况;进行脉动风模拟,分析起重机在脉动风载荷下制动效果;针对目前的制动问题,提出起重机防风制动的双级制动方法,并分析起重机在脉动风载荷下使用双级制动方法的制动效果;介绍几种轨行式起重机新型动态防风安全装置,并针对其中某一种进行了物理样机制动效果试验。
通过分析工作状态时的起重机在风荷载下的制动过程,得出了一些初步结论:
1、起重机在设计状态下制动时时,能在设计的时间范围内停止,能有效的满足设计和运行要求,制动效果良好:在脉动风荷载起始阶段作用下时,同样能满足制动要求,而且制动时间比恒定风荷载下的制动时间短,说明设计给出的设计风荷载是偏安全的;
2、调小制动力矩情况下,制动时间和制动距离均明显过长,起重机很有可能会造成冲出轨道,造成事故,因此,对制动力矩的调节需要谨慎处理;在验算风荷载或是脉动风风速较高阶段作用下,起重机不能有效制动;以上说明,无论是调小制动力矩还是风荷载增大,起重机都有可能不能有效制动;
3、双级制动效果明显优于单级制动,在脉动风高风速阶段,双级制动可以实现有效制动、防风,保证起重机安全运行;根据新型防风装置测试试验,认为此新型动态防风安全装置具有良好的制动能力。
以上就为本文得出的结论,该成果能为起重机制动方法和装置的设计提供参考依据。