桥式抓斗卸船机的振动模态分析.pdf

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1、2014NO．5重型机械·47·桥式抓斗卸船机的振动模态分析呙中糅，谢超，王新华，齐凯，方梦庚(1．广州市特种机电设备检测研究院，广东广州510180；2．广州港集团新沙港务有限公司，广东东莞523147)摘要：桥式抓斗卸船机在工作时的振动会引起前悬臂金属结构较大的动态效应，模态分析能确定其结构的振动特性。采用有限元软件ANSYS建立了卸船机前悬臂的动态分析模型并进行了模态分析。同时，利用随机减量法对环境激励下的实测信号进行数据处理，通过实测信号的分析结果与模型结果对比分析，证明了该建模方法的可行性，为快速、准确地进行桥式抓斗卸船机结构动态分析提供了一种新的途径。关键词：桥式抓斗

2、卸船机；模态分析；振动中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1001—196X(2014)05—0047—04Vibrationmodalanalysisofbridge-typegrabshipunloaderGUOZhong．1iang，XIEChao，WANGXi—hua，QtKai，FANGMeng．geng(1．GuangzhouSpecialElectricalEquipmentInspectionandResearchInstitute，Guangzhou510180，China；2．GuangzhouPortXinshaStevedoringCo。，Ltd

3、．，Dongguan523147，China)Abstract：Bridge—typegrabshipunloaderproducesvibrationduringworking，thatwouldcausedlargerdynam—iceffectsoffrontcantilevermetalstructures，andthevibrationcharacteristicsofthestructureisdeterminedwithmodalanalysis．Adynamicanalysismodelofgrabshipunloaderfrontcantileverisbuih

4、inANSYS，andcalTyoutmodalanalysis．Therandomdecrementtechniqueisusedfordateprocessingtotestsignalunderambientexcitation．Incomparisonwithanalysisandsimulationresultsofthetestsignal，itprovesthattheschemeisfeasible，andprovidesanewapproachforquicklyandaccuratedynamicanalysisofbridge-typegrabshipunl

5、oaderstructure．Keywords：bridge—typegrabshipunloader；modalanalysis；vibration风载、载荷上升和下降、及大、小车行走过程中O前言轨道不平整导致的冲击等都可能成为振动源，引桥式抓斗卸船机(以下简称卸船机)是港口发卸船机前悬臂的冲击响应，当这些振动源的频码头煤料卸船中不可或缺的装卸机械，也是一种率与前悬臂的固有频率接近时，就会增加振幅，在运行过程中存在较高风险的起重设备。卸船机振动效应的长时间积累会引发结构的振动疲劳，在进行卸船作业时，抓斗在卸船机前方的悬臂中导致结构受损、破坏，严重地影响了卸船机的工前部取料，取料

6、后，抓斗从船舱中起升的瞬间会作性能，甚至发生安全事故。对前悬臂产生较大的冲击，同时，工作环境中的某港口的一台服役了近20年的卸船机，通过目视检查发现整机存在较为严重的腐、锈蚀和收稿日期：2014-02—20；修订日期：2014—03—12部分承载结构件的变形。金属结构件作为卸船机基金项目：国家质检总局科技计划项目(2011QK323)作者简介：呙中操(1986一)，男，湖北荆州人，硕士，主要从的主要承载结构，其安全性与可靠性是保障卸船事起重机安全评估技术研究。机正常运行的基础，卸船机的使用寿命很大程度2014N0．5重型机械·49·悬臂为可以绕z轴(即沿轨道方向)的相对转动，卸船

7、机前悬臂结构的1阶振型是前悬臂在水该模型无论是从节点的约束能力，还是从结构的平面内绕固定点左右摆动，振动频率为1．67493受力来看，都与实际结构非常接近。Hz。第2阶振型反映了卸船机前悬臂绕固定点前卸船机的金属结构为多自由度的振动系统，后弯曲振动，振动频率为4．17712Hz。第3阶高阶固有频率对结构的响应影响较小，低阶固有振型反映了前悬臂绕固定点上下弯曲振动，振动频率对系统的动力响应贡献较大，所以，提取了频率为5．83017Hz。卸船机前悬臂的前3阶模态即可较好地反映系统为了