2024年3月26日发(作者：乌怀雁)
塔式起重机动力系数的计算与分析
1 引言
动力系数是起重机械设计与分析的重要参数之一。目前,在这方面的研究成果,大多集中于桥
式类型起重机。本文应用有限元法,研究了塔式起重机(简称塔机)的动力特性,并提出了塔机
动力系数简化计算公式。经实例验证、理论计算与实测结果相符,因此,有一定的实际参考价
值。
2 动力系数的计算
用有限元法,将塔机空间桁架简化为平面混合框架计算模型。吊重从地面提升时的激振荷载
视为斜坡升载后保持恒定值,其动力响应为:
吊重上升制动、下降制动的激振荷载视为阶梯函数,其动力响应为:
以TQ1－6塔机为例,建立计算模型(图1),略去阻尼。通过计算,得出在不同工况下,塔机各阶
主振型、各阶主振型的固有频率ω;所取各节点的位移、内力、应力。
利用动应力与静应力之比,可求出各节点的动力系数ψ,即:
部分计算结果(幅度R＝0．85 m、起重量Q＝6 t、臂架平行轨道)绘成曲线见图2～图4。
为了解吊重从地面提升及下降制动过程中,塔机的振动情况,可计算出各节点在振动中不同
时刻的位移,如图5所示。同样,也可计算出各节点在振动中不同时刻的内力,如图6所示。
3 动力系数的分析
由计算结果可知:
3.1 塔机是一个低频振动系统,且变形较大,在振动过程中,不仅有与荷载同方向的垂直振动,
还有与荷载垂直的水平振动。由于水平惯性力的影响,使塔根动力系数明显增大。所以,整个
塔机采用同一个动力系数,不符合实际情况。
图1 计算模型
图2 0．6m／s,吊重从地面提升时ψ（ω）－Q曲线
图3 吊重从地面提升时ψ－V曲线
2024年3月26日发(作者：乌怀雁)
塔式起重机动力系数的计算与分析
1 引言
动力系数是起重机械设计与分析的重要参数之一。目前,在这方面的研究成果,大多集中于桥
式类型起重机。本文应用有限元法,研究了塔式起重机(简称塔机)的动力特性,并提出了塔机
动力系数简化计算公式。经实例验证、理论计算与实测结果相符,因此,有一定的实际参考价
值。
2 动力系数的计算
用有限元法,将塔机空间桁架简化为平面混合框架计算模型。吊重从地面提升时的激振荷载
视为斜坡升载后保持恒定值,其动力响应为:
吊重上升制动、下降制动的激振荷载视为阶梯函数,其动力响应为:
以TQ1－6塔机为例,建立计算模型(图1),略去阻尼。通过计算,得出在不同工况下,塔机各阶
主振型、各阶主振型的固有频率ω;所取各节点的位移、内力、应力。
利用动应力与静应力之比,可求出各节点的动力系数ψ,即:
部分计算结果(幅度R＝0．85 m、起重量Q＝6 t、臂架平行轨道)绘成曲线见图2～图4。
为了解吊重从地面提升及下降制动过程中,塔机的振动情况,可计算出各节点在振动中不同
时刻的位移,如图5所示。同样,也可计算出各节点在振动中不同时刻的内力,如图6所示。
3 动力系数的分析
由计算结果可知:
3.1 塔机是一个低频振动系统,且变形较大,在振动过程中,不仅有与荷载同方向的垂直振动,
还有与荷载垂直的水平振动。由于水平惯性力的影响,使塔根动力系数明显增大。所以,整个
塔机采用同一个动力系数,不符合实际情况。
图1 计算模型
图2 0．6m／s,吊重从地面提升时ψ（ω）－Q曲线
图3 吊重从地面提升时ψ－V曲线