大型构件吊装翻转过程动载荷分析

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1、2011年12月第31卷第6期宇航计测技术JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementDec．。2011V01．31，No．6文章编号：1000一7202(2011)06一0021一04中图分类号：TP931大型构件吊装翻转过程动载荷分析王庆春李玉龙(中国人民解放军91550部队，大连116023)文献标识码：A摘要通过对大型构件吊装作业分析，建立了相应的数学模型，对其在吊装、翻转过程中主、副吊车的动载荷进行了计算与仿真分析，初步获取了该过程中的载荷变化规律，进而指出了大型构件吊装作业中应注意的问题，以达到确

2、保吊装作业安全的效果。关键词大型构件吊装翻转动载荷DynamicLoadAnalysisDuringaLargeComponentsBeingHoistedandReVersedWHANGQing—chunLIYu_10ng(91550ArmyUnit，Dalian116023)AbstractThroughtheanalyzingofthehoistingoperationofa1argecomponents，corre—spondingmathematicmodelisbu订t．Thedynamicloadofthechiefcraneandsu

3、bsidiarycraneduringthelargecomponentsbeinghangedandreversedissimulatedandcalculated，thenthechangingregularityofdynamicloadisobtained，theproblemsneedingattentionarepointsoutinordertoinsurethesafetyofhoistingoperationatthesametime．Key、vordsLargecomponentHoistingReversingDynamiclo

4、ad1引言在吊装作业中，涉及两台吊车相互配合将大型构件由水平状态翻转为竖直状态的作业。就静态下的载荷而言，只要两台吊车能够达到所分配载荷的起吊能力即可完成。但是在实际操作中，大型构件除平动外还不可避免存在转动，这就涉及到吊车的动载荷问题，载荷将不会按照静态平衡的状态进行分配。业内普遍采用留有足够余量的办法，即两台吊车起吊能力远大于所分配的载荷，而对动载荷问收稿日期：2011一06—08作者简介：王庆春(1978一)，男，工程师，主要研究方向：导弹遥测。题的分析和研究却较少。因为两台吊车配合不好，出现重大安全事故屡见不鲜。希望通过对吊车动载荷的分析，使

5、相关技术人员和操作人员掌握载荷变化的规律，为吊装作业方式的选择与控制提供科学依据，确保大型吊装工作的安全[1

6、。2问题的分析及简化为得到翻转作业过程中的动载荷分配规律，需要对很多实际情况进行简化，才能达到分析问题的·22·宇航计测技术2011年目的。主要有以下方面：(1)实际翻转作业过程中，大型构件做三维的空间运动，是不可避免的。每种设计都会力求使大型构件始终在同一平面内运动，因此可以把大型构件的运动简化为平面运动，这对我们分析问题影响不大。(2)实际的吊装过程并不是一个连续的过程，通常是主吊车只做起吊动作，副吊车做旋转动作以使吊点跟进。为保证吊车不

7、受侧向载荷作用，副吊车需要不断调整而走走停停。可以把吊装过程简化为一个或几个连续的过程，以利于问题的求解。(3)在实际吊装过程中大型构件在受力时都会有变形，尤其大型构件的翻转过程，吊车的车体、吊臂、吊绳以及构件本身都有不同程度的变形，可以将这些因素忽略不计。(4)对于广泛存在的摩擦力，如钢丝绳与卷扬机构之间、吊钩与吊具之间、吊具与大型构件吊耳之间的摩擦力，在此暂不考虑其影响。3模型的建立及计算大型构件的吊装过程，如图l所示。数学符号约定如下：①主吊绳与垂直线夹角为口-，大型构件上相应作用点为A，吊绳拉力为瓦；②副吊绳与垂直线夹角为岛，大型构件上相应作

8、用点为B，吊绳拉力为TB；③大型构件质心记为C，质量为m，长度为z，半径为r，重力加速度g；④A点的速度为H，B点的速度为％；⑤型构件与水平面的夹角为9，初始值为伽；⑥cU为大型构件运动的角速度，e为大型构件运动的角加速度；⑦玉，云B，苟c分别为A，B，C点的加速度，云笼，云k分别为C相对A的轴向、切向加速度，五登，苔k分别为C相对B的轴向、切向加速度，左。，云。为质心加速度的分量。翻转过程基本可分为两个阶段。第一阶段，主吊升钩，副吊跟进，跟进速度需保证B点沿水平方向运动，并且主、副吊绳始终保持口，，良的摆角。通过分析，臼。，＆的存在不可避免，是大型

9、构件质心做水平运动的动因，其前期角度变化很小，可认为保持不变。为防止两钩相碰，副钩无法再向主钩接近时，进入第