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中聯(lián)重科泵車臂架主動(dòng)減振控制項(xiàng)目化解施工安全難題
dgxdyq.com.cn   2016-01-22  中國(guó)工程機(jī)械信息網(wǎng)

  近日,中聯(lián)重科混凝土機(jī)械公司泵車臂架主動(dòng)減振控制項(xiàng)目通過分公司研發(fā)中心驗(yàn)收,解決了影響泵車施工安全的大難題。

  混凝土泵車臂架振動(dòng)問題是當(dāng)前行業(yè)內(nèi)實(shí)際應(yīng)用的熱點(diǎn)問題。臂架系統(tǒng)是混凝土泵車的核心結(jié)構(gòu)之一,泵車臂架在施工過程中由于受到混凝土流動(dòng)沖擊的作用,不可避免會(huì)出現(xiàn)不同程度的晃動(dòng),極端工況下混凝土泵車臂架末端晃動(dòng)可達(dá)到1-2m,嚴(yán)重影響混凝土泵車布料準(zhǔn)確性及施工安全?;炷翙C(jī)械公司泵車臂架主動(dòng)減振項(xiàng)目組自2009年起就開始對(duì)減振控制技術(shù)進(jìn)行持續(xù)攻關(guān),項(xiàng)目組從泵車臂架與混凝土流動(dòng)耦合機(jī)理入手,對(duì)混凝土泵車臂架激振的原理進(jìn)行了深入的分析,通過對(duì)多自由度臂架姿態(tài)、多相流動(dòng)沖擊反力的研究及臂架末端振動(dòng)測(cè)試,找出了影響混凝土泵車臂架振動(dòng)的主要因素,為后期進(jìn)行減振主動(dòng)控制奠定了基礎(chǔ)。

  在眾多影響因素中,項(xiàng)目組發(fā)現(xiàn)泵送脈動(dòng)是導(dǎo)致泵車臂架晃動(dòng)的根本原因。混凝土的壓力脈動(dòng)不可避免地會(huì)引起臂架系統(tǒng)的振動(dòng)。泵車工作時(shí),臂架的結(jié)構(gòu)振動(dòng)與輸送管內(nèi)的混凝土在相互作用,屬于典型的輸流管道流固耦合動(dòng)力學(xué)問題。雖然混凝土在管內(nèi)流速較小,但由于其密度較大且臂架為柔性的多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu),所以混凝土與臂架之間耦合作用不容小視。為此,臂架減振項(xiàng)目組對(duì)泵送-臂架耦合系統(tǒng)進(jìn)行了充分的試驗(yàn)測(cè)試研究,成功開發(fā)出自適應(yīng)變頻減振控制技術(shù)。通過對(duì)泵送系統(tǒng)的錯(cuò)頻控制,消除了臂架共振現(xiàn)象,對(duì)抑制因共振造成的臂架振動(dòng)過大問題效果顯著。


1200泵車臂架主動(dòng)減振項(xiàng)目組現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研臂架振動(dòng)特性

  針對(duì)更加普遍的因混凝土流動(dòng)反力脈動(dòng)導(dǎo)致的臂架晃動(dòng)問題,項(xiàng)目組持續(xù)對(duì)中聯(lián)重科混凝土泵車各主流車型在典型工作姿態(tài)下的臂架振動(dòng)特性進(jìn)行了研究分析,摸清了不同米段泵車臂架振動(dòng)的規(guī)律性。他們通過在實(shí)際工地測(cè)試,針對(duì)實(shí)際施工工況對(duì)關(guān)鍵控制參數(shù)進(jìn)行自適應(yīng)控制,實(shí)現(xiàn)了對(duì)混凝土泵車臂架多工況變姿態(tài)主動(dòng)減振控制,典型工況下臂架可減振50%以上。項(xiàng)目組還借助漂移消除控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制過程臂架零漂移,大大提高了施工的安全性。目前,公司泵車臂架穩(wěn)定性得到了客戶的普遍認(rèn)可與肯定。

  隨著公司技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,越來(lái)越多的車型配備了碳纖維復(fù)合材料臂架,與先前全鋼質(zhì)臂架相比,碳纖維復(fù)合材料臂架振動(dòng)特性更為復(fù)雜,在施工過程中臂架高階振動(dòng)明顯,給臂架主動(dòng)減振控制帶來(lái)了新的研究課題。針對(duì)碳纖維復(fù)合材料臂架的特性,項(xiàng)目組在對(duì)一階振動(dòng)抑制的基礎(chǔ)上,對(duì)其高階成本也進(jìn)行了有針對(duì)的抑制控制,實(shí)現(xiàn)了綜合減振的總體目標(biāo),并作為關(guān)鍵控制技術(shù)搭載,已經(jīng)應(yīng)用到了80m、101m臂架泵車等公司的標(biāo)桿產(chǎn)品上,為公司產(chǎn)品戰(zhàn)略的落地提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。

  通過持續(xù)的研究攻關(guān),泵車臂架主動(dòng)減振控制技術(shù)研究項(xiàng)目共計(jì)申報(bào)專利28項(xiàng)(發(fā)明專利12項(xiàng)),公開發(fā)表論文10余篇,日前項(xiàng)目順利通過驗(yàn)收。

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