搭载激光接收器的轨道检测小车机架模态分析及结构改进.pdf

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1、第33卷第3期2011年6月光学仪器0PTICALINSTRUMENTSV01．33。No．3June，2011文章编号：1005—5630(2011)03—0042—05搭载激光接收器的轨道检测小车机架模态分析及结构改进*刘亮，廉珂(上海大学机电工程与自动化学院，上海200072)摘要：用小车搭载激光接收器进行起重机轨道检测时，小车必须要有较好的稳定性，尽量降低小车对激光接收器的影响。使用Pro／Engineer建立起重机轨道检测小车的模型，并使用Pro／Mechanica进行模态分析，求出其固有频率和振型

2、，评估后进行结构改进。改进后的小车机架固有频率有了较大提高，减少了振动造成的影响，为激光接收器提供了一个较好的工作平台。关键词：机架；模态分析；固有频率；结构改进中图分类号：TH741．4文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn1005—5630．2011．03．009ModalanalysisandstructureimprOVementofthetrackinspectiontrOlleychassisfOrcarryingIaserreceiVerLlULinng，LlANKe(Sch∞lof

3、MechatronicsEnginee血19aIldAut0瑚tion，S11aIlghaiUmversity，Shanghai200072，ChirIa)Abstract：Inordertousetrolleycarryinglaserreceiverforcranetrackdetection，thetrolleymusthavegoodstabi王ity．TheinfluencefromtrolleymustbereducedThe3Dmodelofcrane7strackinspectiontroUe

4、ywasestablishedwithPro／Engineer．ThemodalanalysisofitschassiswasdonebyPro／Mechanica．Itsnaturalfrequencyandvibrationmodewasseekoutforstructureimprovement．Then，thenaturalfrequencyhasbeensignificantlyimproved．Vibrationeffectshavebeenreduced．Thistrolleyprovidesa

5、goodplatfonnforlaserreceiver．Keywords：chassis；modalanalysis；naturalfrequency；structureimprovement引言随着工业经济的发展，越来越多的起重机应用于生产环境中。起重机械的参数也随之增大，其运行轨道尺寸及轨道间距不断扩大，对设备安装及检验维护提出了新的要求，而起重机的大车轨道和小车轨道是保障起重机安全运行的重要条件。如果起重机经常处于重载工作环境下，再加上地面沉降等因素，使得轨道出现横、纵向变形，起重机械运行时产生金属结

6、构摩擦，加快这些机构和结构的磨损并缩短其使用寿命，严重时使起重机械主要机构和结构失稳脱轨，引发安全事故。无论在起重机制造阶段还是在使用阶段，对轨道的各种参数进行检测是保证起重机械安全运行和企业安全生产所必需的。起重机轨道安装后须检测的公差项目及其极限范围必须符合国家标准GB／T10183—2005[1]。因此，研制起重机轨道。收稿日期：20lO一12—24基金项目：上海大学研究生创新基金资助项目(SHUCxl02188)作者简介：刘亮(196卜)。男，江苏南京人，教授。博士后，主要从事系统动力学建模与分析方面

7、的研究。第3期刘亮．等：措载激光接收器的轨道检测小车机槊模态分析及结构改进·43·检测装置具有很大的研究意义和实用价值。测量长距离的轨道参数采用激光作为基准有较大的优势。当检测小车在轨道上行进时．小车机架上搭载的激光接收器采集轨道一端激光发射装置发射的准直激光束。测定准直激光束光斑在激光接收器上的位移数据，再经过数据软件处理后就可以检验起重机轨道的直线度等参数。但是，机架产生的振动，会使激光接收器随之振动．影响接收效果，降低测量精度。其次．结构的共振会加速零件的疲劳破坏。为了满足起重机轨道检测精度高的要求，检

8、测小车的机架应该有良好的抗振性能。为了有效解决这个问题，现必须对机架进行模态分析，找出机架的固有频率和振型，确定振幅较大位置的分布情况，然后对整体进行结构改进，以消除工作时产生的共振，减小机架振动对激光接收器的影响。文中通过使用Pro／e上的Mechanica模块对起重机轨道检测小车机架进行了模态分析，根据模态分析的结果t对机架的结构进行了改进，进而提高了机架的稳定性口剖。起重机轨道检测小车三维建模