机床与液压

作者：贾璇斌，苏友成，董青，徐格宁，李屹东

单位：太原科技大学机械工程学院；太原科技大学机械工程学院；太原科技大学机械工程学院；太原科技大学机械工程学院；舟山市特种设备检测研究院

关键词：门式起重机;动力学模型;起升动载系数;动载效应

基金：国家自然科学基金青年科学基金项目（52105269）；国家市场监管重点实验室开放基金项目(20231204)

起重机货物起升过程的振动会降低起升过程的平稳性、影响设备的本质安全。要准确、有针对性地消除或减轻动载效应对设备本体的影响，需精确建模。针对现有起升动力学模型存在建模不精确和机构不全面的问题，提出一种面向门式起重机机-结构一体化的起升动力学模型构建方法。以75 t-655 m门式起重机为工程实例，根据其机-结构组成方式，结合起升拖动传递方案，建立门式起重机动力学模型，并推导出起升振动系统的运动微分方程。在确定起升过程三阶段特征的基础上，借助MATLAB/Simulink工具，建立机-结构一体化多自由度联合仿真模型。通过模型求解，得到不同质量货物离地起升过程中钢丝绳拉力及起升动载系数的变化情况。利用控制变量法，分析起升质量、驱动类型、起升速度、系统刚度4种因素对起升动载系数的影响程度，并提出抑制动载效应的有效控制方案。结果表明：系统刚度、起升速度、驱动类型、起升载荷4种因素对动载系数的影响程度依次减小；分别控制系统刚度、起升速度、驱动类型、起升质量单一因素，动载系数分别下降14.66%、13.33%、3.02%、1.48%；综合控制各影响因素，起升动载系数从1.425降低至1.091，下降23.44%，证明所提方法的科学性和可行性，从理论层面上为起重机械本质安全设计、疲劳寿命预测提供动载效应控制依据。

来源：2025年第17期

《机床与液压》期刊编辑部

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