QPG160高卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析與數(shù)字仿真.pdf_第1頁(yè)
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1、在大型水利水電工程建設(shè)中,大壩泄洪閘門(mén)能否正常啟閉具有至關(guān)重要的作用。同時(shí)閘門(mén)啟閉機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振經(jīng)常會(huì)給操作和設(shè)備帶來(lái)嚴(yán)重的危害,而引起扭振的原因是多方面的,如機(jī)械系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)因素、工藝操作因素等。因此,為了保證高卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)閘門(mén)啟閉的安全、可靠,對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)的扭振現(xiàn)象進(jìn)行動(dòng)力學(xué)研究與仿真是非常必要的。 本文以QPG160高卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)為系統(tǒng),對(duì)啟閉機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了分析,說(shuō)明了傳動(dòng)系統(tǒng)物理模型的簡(jiǎn)化,數(shù)學(xué)模型的建立,并建立了一

2、個(gè)高卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)的七質(zhì)量六自由度數(shù)學(xué)一力學(xué)模型。然后對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行無(wú)量綱處理,再利用該模型來(lái)建立系統(tǒng)的仿真模型。 根據(jù)三種不同的工況:(Ⅰ)閘門(mén)從靜止到提升的過(guò)程;(Ⅱ)閘門(mén)從提出水面到中間高度(懸空)的過(guò)程;(Ⅲ)閘門(mén)上升到最高點(diǎn)制動(dòng)時(shí)。通過(guò)MATLAB數(shù)值仿真運(yùn)算對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)進(jìn)行了固有頻率和彈性力矩振幅向量振型的計(jì)算與分析。運(yùn)用Simulink動(dòng)態(tài)仿真工具,采用逐步建模的方法,根據(jù)各子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型建立各自的仿真模型,并

3、將它們組合,建立了各工況下系統(tǒng)的SIMULINK仿真模型框圖,應(yīng)用四階Runge-Kutta法仿真模型,模仿實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及其隨時(shí)間變化的過(guò)程。 根據(jù)仿真結(jié)果,得到了三種不同工況下的TAF(Thetorqueamplificationfactor)即扭矩放大系數(shù)來(lái)衡量機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)外加載荷的響應(yīng)??疾鞂?duì)QPG160高卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)的仿真計(jì)算結(jié)果,可以看出:每一種工況下的第一階固有頻率都小于10HZ,TAF的值也比較合理,整套傳動(dòng)

4、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本理想。同時(shí)提出若增加電機(jī)傳動(dòng)軸和聯(lián)合減速箱傳動(dòng)軸的長(zhǎng)度,并降低其剛度,也能優(yōu)化調(diào)整主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 實(shí)驗(yàn)證明,本文所建模型及仿真基本上是正確的,運(yùn)動(dòng)分析的結(jié)論是正確的。用SIMULINK仿真得到的動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線是能夠用于實(shí)踐的,對(duì)實(shí)踐可以起到一定的指導(dǎo)意義;得出的扭矩放大系數(shù)TAF,為傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)修改提供了可靠的、明確的理論依據(jù)。 本文還對(duì)QPG高卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)的折線卷筒進(jìn)行了深入細(xì)致的研究,提出一種單折

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