Yuqori kranni kamaytirish shovqini: tishli eksantriklikni tahlil qilish va yechimlar

Ustaxonalarda ko'tarish va materiallarni tashish paytida yuqori kranni pasaytiruvchi shovqin paydo bo'lishi mumkin, bu esa kranning normal ishlashiga ta'sir qiladi. Ushbu maqola g'ayritabiiy shovqinni tishli juftlikning eksantrikligi xatosi nuqtai nazaridan tahlil qiladi. Simulyatsiya tahlilidan olingan strukturaviy shovqinni hisoblash natijalariga asoslanib, u shuningdek, takomillashtirish uchun mos yozuvlar sifatida tegishli yechimlarni taqdim etadi. ko'prikli kran operatsion ko'rsatkichlar.

1 Eksantriklik xatosi ostida tishli qo'zg'alish tahlili

Ushbu maqolada tahlil qilingan ko'taruvchi kran LD10 t-28.5 m modeli bo'lib, 13 kVt quvvatga ega uch fazali asenkron motor bilan jihozlangan. Reduktor to'rt bosqichli parallel valli spiral tishli uzatmadan foydalanadi. Eksentsiallik xatosi hisobga olinganda, tahlil avval bitta tishli juftlik va uning to'r chizig'i uzunligidan boshlanadi.

1.1 Tishli juftlik modeli

Tishli g'ildirakning ekssentrikligi hisobga olinganda, harakatlantiruvchi va harakatlanuvchi tishli g'ildiraklarning ekssentrikligi boshlang'ich nuqta sifatida ishlatiladi. Tishli g'ildiraklarning ma'lum soni va harakatlanuvchi tishli g'ildirak tezligiga asoslanib, harakatlanuvchi tishli g'ildirak tezligining vaqt-chastota xarakteristikasi egri chizig'ini olish va eksentrikliksiz taxmin ostida natija bilan taqqoslash mumkin. Eksentrik tishli g'ildirak juftligi modeli 1-rasmda ko'rsatilgan.

O1 va O2 eksantrikliksiz taxmin ostida tishli juftlikning geometrik markazlari hisoblanadi. Eksantrikliklardan keyin E1 va E2 sodir bo'lganda, tishli geometrik markazlar paydo bo'ladi O11 va O22Ko'rinib turibdiki, eksantriklik qiymatidan qat'i nazar, tangens nuqtalarini ulash natijasida hosil bo'lgan to'r chizig'i. T1(xT1, yT1) va T2(xT2, yT2) har doim dinamik kesishish nuqtasiga ega M(xM, yM) tishli geometrik markazlarni bog'laydigan chiziq bilan.

Ofsetni hisobga olgan holda, tishli juftlikning to'r chizig'i vaqt o'zgarishiga bog'liq xususiyatlarga ega. Uning tenglamasi quyidagicha ifodalanishi mumkin:

Koordinata boshi nuqtaga joylashtirilganda O11, nuqtaning dinamik ko'ndalang koordinatasi M quyidagicha ifodalanishi mumkin:

Tishli juftlikning bir zumda uzatish nisbati quyidagicha:

Haqiqiy hisoblashda, dinamik kesishish nuqtasi M to'r chizig'i, harakat yo'nalishi orasidagi burchak va tishli g'ildirakning bir zumda to'r chizig'i tezligi bilan ma'lum bir bog'liqlikka ega. Eksentrisitet diapazoni va kirish burchak tezligi aniqlangandan so'ng, (1) dan (3) gacha bo'lgan formulalar boshqariladigan tishli g'ildirakning burchak tezligini olish va eksentrisitet xatosi ostida tishli g'ildirak juftligining dinamik qo'zg'alishini qo'shimcha hisoblash uchun ishlatilishi mumkin.

Haqiqiy ishlab chiqarishda, o'ziga xosliklar E1 va E2 taxminan bir xil deb qabul qilinishi mumkin. Ma'lum aniqlik darajasi ostida 20 mkm spiral tishli juftlikning eksantrikligi bilan, boshqariladigan tishli g'ildirakning hisoblangan vaqt-chastota xarakteristikasi egri chizig'i 2-rasmda ko'rsatilgan.

Eksentsitivlik xatosi qabul qilinmaganda, boshqariladigan tishli g'ildirakning burchak tezligi 2a-rasmda pushti chiziq bilan ifodalanadi. Eksentsitivlik xatosi mavjud bo'lganda, boshqariladigan tishli g'ildirakning burchak tezligi aniq va muntazam tebranishlarni ko'rsatadi, 40,5-41,5 rad/s oralig'ida to'plangan. Furye konvertatsiyasidan keyingi chastota domeni natijasi kirish valining aylanish chastotasini 25 Gts va boshqariladigan tishli g'ildirakning chiqish aylanish chastotasini 6,5 Gts aks ettiradi. Bu kirish bosqichidagi tishli g'ildirak juftligining eksentritivlik tebranishi tishli g'ildirak tizimi orqali o'tishda davom etishi va vites qutisining tashqi tomoniga nurlanishi mumkinligini ko'rsatadi.

2 Yuqori kranni kamaytirish shovqinida tishli qo'zg'alishni raqamli hisoblash

2.1 Vibratsiya differentsial tenglamasi

Yuqori kran reduktoridagi tishli tizimning tebranish differentsial tenglamasi uning dinamik xususiyatlarini o'rganish uchun muhim asos hisoblanadi. Tartibni kamaytirish va tishli g'ildirakning dinamik to'r kuchini hisoblash orqali tebranish intensivligi va strukturaviy shovqin kabi tebranish xususiyatlarini sonli ravishda simulyatsiya qilish mumkin. Kerakli ikkinchi darajali differentsial tenglama quyidagicha:

Dinamik koordinataning vaqt tenglamasi M ga almashtiriladi θ, va Runge-Kutta tartibni kamaytirish printsipi yuqori tezlikdagi tishli juftlikning dinamik to'rlash kuchini yechish uchun ishlatiladi. 3-rasmda kirish bosqichi va yakuniy chiqish bosqichi uchun to'rlash kuchini hisoblash natijalari ko'rsatilgan.

2.2 Vibratsiyani tahlil qilish natijalari

4-rasmda reduktorning tuzilishi ko'rsatilgan. Hisoblash uchun kirish va chiqish uchlaridagi podshipnik o'rindiqlari holati tanlangan va 20 mkm eksantriklik xatosi ostida chastota-domen tebranish xarakteristikasi egri chiziqlari olingan.

5-rasmda ko'rsatilgandek, eksantriklik xatosi hisobga olingandan so'ng, kirish valining aylanish chastotasi 25 Gts boshqa tishli juftliklarga turli bosqichlarda, ayniqsa siljish egri chizig'ida ta'sir qiladi. Tebranish natijalariga asoslangan shovqinni hisoblash eksantriklik xatosining g'ayritabiiy reduktor shovqiniga ta'sirini ko'rsatishi mumkin.

Bogie Axle Bridge uchun 3 ta nurlanish shovqinini bashorat qilish

3.1 Akustik model

Yuqorida keltirilgan ma'lumotlarga ko'ra, akustika suyuqlik tadqiqotlari sohasiga kiradi. Shuning uchun akustik to'lqin tenglamasini suyuqlik uzluksizligi tenglamasidan o'rganish mumkin. O'rta holat nuqtai nazaridan uni quyidagicha ifodalash mumkin:

Formulada, ρ, v, p, va s havo zichligi, tezligi, ovoz bosimi va entropiyasi, shu bilan birga f va q havo muhitining tashqi qo'zg'alish manbalari hisoblanadi.

Yuqori kran reduktorining tebranish reaksiyasiga asoslanib, tezlanishni hisoblash natijasi Furye konvertatsiyasi va uchdan bir oktavani qayta ishlash orqali qayta ishlanadi. Reduktorning yuqori tezlikdagi pog'onali podshipnik o'rindig'ining strukturaviy shovqinni hisoblash natijasi 6-rasmda ko'rsatilgan.

Eksentsitit xatosi hisobga olinganda, reduktorning strukturaviy shovqini 0-100 Gts past chastotali diapazonda aniqroq oshadi. Akustik nazariyaga ko'ra, 6 dB farq energiya darajasidagi bir martalik farqni anglatadi. 6-rasmda ba'zi chastota diapazonlaridagi shovqin farqi taxminan uch baravarga etadi, bu esa eksentritit xatosi reduktorning past chastotali tebranishiga katta ta'sir ko'rsatishini ko'rsatadi. 500 Gts va 1000 Gts da ham aniq cho'qqilar paydo bo'ladi, ular kirish bosqichining tishli to'r chastotasi tufayli yuzaga keladi.

3.2 G'ayritabiiy shovqinni kamaytirish choralari

Hisoblashda ishlatiladigan 20 mkm eksantriklik tishli uzatma aniqlik darajasiga qarab tanlanadi. Haqiqiy ish paytida kattaroq eksantriklik xatosi bo'lishi mumkin va bu reduktor tebranishi va shovqinni kamaytirishga katta ta'sir ko'rsatishi mumkin. Ushbu maqoladagi tahlil va xulosalarga asoslanib, g'ayritabiiy shovqinni quyidagi jihatlar bo'yicha kamaytirish mumkin:

1. Tishli uzatma aniqlik darajasini tanlashni yaxshilang. Ko'pgina ko'taruvchi kranlar 8-darajali ishlab chiqarilgan spiral tishli g'ildiraklardan foydalanadilar. Oddiy kran reduktorlari keyingi aniq pardozlashni hisobga olmaydi, shuning uchun eksantriklik xatosi yuqori nurlanish shovqiniga olib kelishi mumkin. Agar oxirgi pardozlash bosqichida so'ndirish va tishli g'ildiraklarni silliqlash, tish yuzasini tekislash yoki shunga o'xshash ishlov berish ko'rib chiqilsa, 7 yoki 6-darajali aniqlikka erishish mumkin. Bu shovqinni nazorat qilish talablari qat'iyroq bo'lgan ustaxonalar uchun yaxshiroq variant bo'lishi mumkin.

2. Tishli uzatmalar tizimini optimallashtiring. Uzatish tizimi nuqtai nazaridan, yopiq tishli uzatmalar bilan aloqa charchoq kuchi, uzatish nisbati va yuz kengligi koeffitsienti kabi cheklovlarni hisobga olish kerak. Reduktorning shovqin uzatish chastotasi inson eshitishiga sezgir bo'lgan diapazondan uzoqroq tutilishi uchun, bu cheklovlarni sezilarli darajada o'zgartirmasdan, tishli uzatmalar moduli, tish kengligi va harakatlantiruvchi tishli uzatmalar tish raqamini biroz sozlash uchun genetik algoritmdan foydalanish mumkin. Muayyan usul optimal tishli uzatmalar parametrlarini tekshirish uchun tegishli dasturlar va sinovlarni talab qiladi.

3. Reduktor korpusining tuzilishini optimallashtirish. Korpusni optimallashtirishning asosiy maqsadi uning tabiiy chastotasini yaxshilashdir. Ko'p bosqichli parallel valli uzatish tizimining dastlabki o'nta tabiiy chastotasi odatda past, odatda 50-500 Gts oralig'ida bo'ladi va harakatlantiruvchi mexanizmning aylanish chastotasi va uning garmonikalari bilan osongina mos kelishi mumkin, bu esa rezonansga olib keladi. Reduktor tuzilishiga asoslanib, materialni ma'lum pozitsiyalardan olib tashlash mumkin. Bu nafaqat material narxini tejashga, balki reduktorning tabiiy chastotasini oshirishga va eksantriklik xatosi tufayli yuzaga keladigan g'ayritabiiy shovqinni samarali ravishda kamaytirishga yordam beradi.

4 Xulosa

Ushbu maqolada ko'taruvchi kran va uning reduktori tadqiqot ob'ekti sifatida olinadi va reduktorning g'ayritabiiy shovqiniga reduktor juftligining eksantrikligi xatosining ta'siri tahlil qilinadi. Xulosalar quyidagicha:

1. Eksentsisitet xatosi hisobga olinganda, boshqariladigan tishli g'ildirakning burchak tezligi muntazam tebranishlarni ko'rsatadi. Tebranish diapazoni 40,5-41,5 rad/s oralig'ida joylashgan. Bu kirish valining aylanish chastotasi 25 Gts va boshqariladigan tishli g'ildirakning chiqish aylanish chastotasi 6,5 Gts ni aks ettiradi va keyingi tishli g'ildirak juftligining uzatilishiga ta'sir qilishda davom etadi.

2. Eksentsisitet xatosi ostida, reduktorning strukturaviy shovqini 0-100 Gts past chastotali diapazonda aniqroq oshadi. Maksimal farq 15 dB ga etadi va shovqin darajasi 2,5 baravar oshadi, bu esa reduktorning g'ayritabiiy shovqinini aniq kuchaytiradi.

3. Uzatish aniqligi darajasini yaxshilash, vites parametrlarini optimallashtirish va strukturaviy tabiiy chastotani oshirish kabi bir nechta yechimlar taklif qilinmoqda.

Sindi

WhatsApp: +86 191 3738 6654

Email: cindywang@hndfcrane.com

Men Sindiman, kran sanoatida 10 yillik ish tajribasiga egaman va juda ko'p professional bilimlarni to'plaganman. Men 500+ mijozlar uchun qoniqarli kranlarni tanladim. Agar sizda kranlar haqida biron bir ehtiyojingiz yoki savollaringiz bo'lsa, iltimos, men bilan bog'laning, men muammoni hal qilishda yordam berish uchun o'z tajribam va amaliy tajribamdan foydalanaman!