岸桥挂舱试验报告-第二次预试验

1、岸桥挂舱试验报告上海振华重工（集团）股份有限公司1/15 Shanghai Zhenhua Heavy Industries Co.,LTD_岸桥挂舱试验报告岸桥挂舱试验报告（第二次预试验）（第二次预试验）公司名称上海振华重工（集团）股份有限公司报告编号试验人员王磊 李凯 张东红 刘冬一试验地点长兴基地四号码头 试验桥吊试验时间2012 年 9 月 21 日报告编写王磊岸桥挂舱试验报告上海振华重工（集团）股份有限公司2/15目录目录1 1概况概况.31.1测试目的.32 2测试情况测试情况.32.1参数设置.32.2试验过程.33 3挂舱试验数据与分析挂舱试验数据与分析.43.1挂舱测试限定转

2、速.43.2挂舱试验限定挂舱力.73.3分析.84 4结构应力测试结构应力测试.94.1 应力测量点的位置设置.94.2 测试工况.104.3 测点编号及标定.114.4 测试的主要数据及初步结果.114.5 分析.135 5结论结论.14岸桥挂舱试验报告上海振华重工（集团）股份有限公司3/151 1 概况概况1.1测试目的a. 测定挂舱过程中电机的响应过程：扭矩、转速、响应时间及影响因素。b. 测定液压系统的响应过程：系统压力、各元件的响应时间及影响因素。c. 测定挂舱时制动器的响应时间。d. 测定纯电子挂舱时各系统和元件的响应过程和时间。e. 测定挂舱力的动态过程及其对相关部件的影响。f.

3、 研究和改善挂舱系统的安全性。2 2 测试情况测试情况2.1 参数设置2.1.1 限定转速单根钢丝绳挂舱力（吨）油缸压力设定(Mpa)单个电机力矩(通过设置限制) Nm12.510.562002016.810100电机转速55%*1800=9902521124152.1.2 限定挂舱力电机转速 rpm70%*1800=126085%*1800=1440单根钢丝绳挂舱力 25T电机力矩：12415Nm100%*1800=18002.2 试验过程桥吊上只保留吊具上架。试重箱处于两门腿之间；陆侧吊具上架处于两个试重箱的正上方。本次试验通过缩减其中吊具上架一个角对应的钢丝绳的长度模拟单个角挂舱（三个角

4、对应的钢丝绳长度约 20 米，一个角对应的钢丝绳长度约 19.8 米） 。岸桥挂舱试验报告上海振华重工（集团）股份有限公司4/15试验时分别以不同工况下的速度提升吊具，直至达到挂舱挂舱状态。实验前、后钢丝绳状态如图 2-1 所示。（a a）挂舱前）挂舱前 （b b）挂舱后）挂舱后 图图 2-12-1：试验前后吊具及载荷状态：试验前后吊具及载荷状态3 3 挂舱试验数据与分析挂舱试验数据与分析3.1挂舱测试限定转速如参数设置中 2.1.1 所示，限定电机转速，按设定的单根钢丝绳挂舱力的不同，分三种工况进行挂舱试验，得到的各参数曲线分别见图 3-1，3-2，3-3。根据这些曲线可得到表 1 所示数据

5、。配载：约2x110t岸桥挂舱试验报告上海振华重工（集团）股份有限公司5/15表 1：各元器件响应时间设定电机转速rpm单根钢丝绳挂舱力（吨）设定油缸压力继电器发讯值A(bar)挂舱过程持续时间(ms)压力继电器发讯时压力传感器的值(Bar)挂舱过程中压力传感器最大值B(Bar)冲击系统B/A挂舱发生过程中油缸的位移mm反扭矩建立所需的时间 ms12.51055621131241.18377820168563181.7188.91.123668990252104301882331.103388注：试验中各色曲线的名称如下：图图 3-13-1：工况：工况 1 1 电机转速：电机转速：990rpm

6、990rpm，单根钢丝绳挂舱力：，单根钢丝绳挂舱力：12.512.5 吨吨 红色：制动器通电状态绿色：电机转速蓝色：电机力矩浅青绿：油缸位移金黄：油缸内压力黄色：挂舱发讯点粉色：压力传感器岸桥挂舱试验报告上海振华重工（集团）股份有限公司6/15图图 3-23-2：工况：工况 2 2 电机转速：电机转速：990rpm990rpm，单根钢丝绳挂舱力：，单根钢丝绳挂舱力：2020 吨吨图图 3-33-3：工况：工况 3 3 电机转速：电机转速：990rpm990rpm，单根钢丝绳挂舱力：，单根钢丝绳挂舱力：2525 吨）吨）注：该工况下，挂舱发讯时油缸压力值小于设定的压力继电器发讯值。由图3-3 可

7、知，在挂舱发讯前，油缸内的压力已经达到并超过了设定的挂舱发讯值210bar。发讯前，油缸内的压力急剧上升，到达一个峰值（此时压力继电器还没有闭岸桥挂舱试验报告上海振华重工（集团）股份有限公司7/15合） ，液压阀件打开，液压油开始回流，压力随之下降，而此时压力继电器才闭合后发出挂舱讯号。注：因挂舱系统计算所需，需要确定电机反力矩建立的时间。电机力矩是根据负载的实际情况而反馈的，所以取电机力矩反馈的第一点为反力矩建立时间点。3.2挂舱试验限定挂舱力如参数设置中 2.1.2 所示，设定挂舱力，按设定电机转速的不同，分三种工况进行挂舱试验，得到的各参数曲线分别见图 3-4，3-5，3-6。根据这些曲

8、线可得到表 2所示数据。 表 2：各元器件响应时间设定单根钢丝绳挂舱力（t）电机转速（rpm）设定油缸压力继电器发讯值A(bar)挂舱过程持续时间(ms)压力继电器发讯时压力传感器的值(Bar)挂舱过程中压力传感器最大值B(Bar)冲击系统B/A挂舱发生过程中油缸的位移/mm反力矩建立所需的时间/s70%*1800210562221.7240.31.14484无反力矩85%*18002109592182401.14584无反力矩25100%*1800210958243.4243.41.16720无反力矩图图 3-43-4：工况：工况 4 4 单根钢丝绳挂舱力：单根钢丝绳挂舱力：2525 吨吨

9、电机转速：电机转速：70%*1800=1260rpm70%*1800=1260rpm岸桥挂舱试验报告上海振华重工（集团）股份有限公司8/15图图 3-53-5：工况：工况 5 5 单根钢丝绳挂舱力：单根钢丝绳挂舱力：2525 吨吨 电机转速：电机转速：85%*1800=1530rpm85%*1800=1530rpm图图 3-63-6：工况：工况 6 6 单根钢丝绳挂舱力：单根钢丝绳挂舱力：2525 吨吨 电机转速：电机转速：100%*1800=1800rpm100%*1800=1800rpm3.3分析(1) 从图中可以看出，随着起升速度的增加，油缸位移曲线有些失真。因为油缸内的位移传感器主要是

10、用于吊具倾转动作的控制，在挂舱工况下，随着起升速度岸桥挂舱试验报告上海振华重工（集团）股份有限公司9/15的增加，油缸的速度会越来越快，位移传感器响应速度已跟不上油缸的速度，不能实时的对油缸位移进行监测。(2) 电机的反扭矩并不是在每种挂舱工况下都会建立的而是取决于实际负载情况的反馈。从图中可以看出，所需的时间非常短暂，应在 8ms 以内（软件的扫描周期为 8ms）.4 4 结构应力测试结构应力测试4.1 应力测量点的位置设置结构应力测试时，在陆侧吊具的四个挂舱油缸摇臂上全部粘贴应变片。测试时发生挂舱工况的摇臂上粘贴的应变片的编号为 3-1。在陆侧两个大车平衡梁上均粘贴应变片及后大梁上跨中位置

11、粘贴应变片。4.1.1 摇臂的应力测点图图 4-14-1 摇臂上应变片位置摇臂上应变片位置4.1.2 结构件上应力测试位置(1) 后大梁上门框内中部海侧岸桥挂舱试验报告上海振华重工（集团）股份有限公司10/15图图 4-24-2 后大梁门框内中部应变片位置后大梁门框内中部应变片位置(2) 大车平衡梁的测点位置图图 4-34-3 大车平衡梁应变片位置大车平衡梁应变片位置4.2 测试工况 电气控制参数 机械设计参数工况编号反转力矩设置反转力矩保持时间制动器闭合时间制动器力矩 挂舱力起升速度测试记录文件名1700ms12.5 t55% x 18001220.0 t55% x 18002325.0 t

12、55% x 18003425.0 t70% x 18004525.0 t85% x 18005625.0 t100% x 18006岸桥挂舱试验报告上海振华重工（集团）股份有限公司11/154.3 测点编号及标定标定载荷 LL=65 t LS = 15+5.5 =20.5 t 总重 85.5 t 钢丝绳张力 10.7 t/根 构件名称位 置电缆线编号仪 器 编号标定应变钢丝绳张力左 外13-131010.7 t 左 内23-231610.7 t右 内33-335010.7 t陆侧吊具摇臂右 外43-431010.7 t 左 外102-1-95左 内112-2-95右 内122-3-100 后大

13、梁 跨 中右 外132-4-85左 内61-111左 外71-21321.3 t 右 内81-310 陆 侧大平衡梁右 外91-41121.3 t 4.4 测试的主要数据及初步结果(1) 起升力与大平衡梁的垂直力工况：6工况：5工况：4挂舱力 25 吨，电机转速 1800挂舱力 25 吨，电机转速 1530挂舱力 25 吨，起升速度 1260构件测点编号测量应变/10E6摇臂力（吨）钢丝绳力（吨）测量应变/10E6摇臂力（吨）钢丝绳力（吨）测量应变/10E6摇臂力（吨）钢丝绳力（吨） 3-173450.6 25.3 70548.6 24.3 67746.7 23.4 3-231221.2 10

14、.6 26518.0 9.0 29820.3 10.1 3-330118.2 9.1 30318.5 9.2 29217.8 8.9 摇臂 3-419813.6 6.8 1329.0 4.5 15410.6 5.3 起升载荷 103.694.195.4陆侧：25.9t/腿陆侧：23.5t/腿陆侧：23.85t/腿理论腿压海侧：25.9t/腿海侧：23.5t/腿海侧：23.85t/腿测量应变/10E6平衡梁上的力(t)测量应变/10E6平衡梁上的力(t)测量应变/10E6平衡梁上的力(t)1-122.6220201-221.8834.5 1829.5 1728.7 1-3161514大车平衡梁1

15、-41628.3 1524.3 1422.7 岸桥挂舱试验报告上海振华重工（集团）股份有限公司12/15陆侧总轮压62.8 53.8 51.4 (2) 后大梁上门框内跨中的应力 工况 6 工况 5 工况 4 测点应变应力应变应力应变应力 2-1-236.0 -49.6 -229.0 -48.1 -247.0 -51.9 2-2 -259.0 -54.4 -247.0 -51.9 -250.0 -52.5 2-3 -169.0 -35.5 -135.0 -28.4 -172.0 -36.1 2-4-203.0 -42.6 -198.0 -41.6 -213.0 -44.7 (a)(a) 摇臂应变

16、摇臂应变时间曲线时间曲线岸桥挂舱试验报告上海振华重工（集团）股份有限公司13/15(b)(b) 大车平衡梁应变大车平衡梁应变时间曲线时间曲线(c)(c)门框内跨中的应变门框内跨中的应变时间曲线时间曲线图图 4-44-4： 工况工况 6 6 应变曲线应变曲线 4.5 分析(1) 通过结构应力的测定分析冲击系数：1) 由工况 6 中摇臂应变推导出的钢丝绳最大力为 25.3t，即冲击系数：岸桥挂舱试验报告上海振华重工（集团）股份有限公司14/1525.3/25=1.01。 2) 如图 4-4（a）中所示绿色曲线为编号为 3-1 的应变片在工况 6 下的应变时间曲线。由于该曲线没有接入 PLC 系统，

17、所以无法和图 3-6 中的曲线实时对应。但是可以从图 4-4（a）中判断 A 点疑为挂舱发讯点（从图 4-4（a）中可以看出从 B 点峰值到 A 点时间间隔为 90ms,对比图 3-6 中从挂舱发讯到油缸压力峰值出现共约 95ms。排除测量时两仪器的精度误差，可以认为图中 A 点即为挂舱发讯点。 ） ，对应的应变为 623。点 B 为峰值,应变为 734。两相比为1.18，即冲击系数为 1.18。3) 由 1） 、2）可知，从摇臂和大车平衡梁得出的冲击系数是有差别的。应是因为在进行数据标定、液压参数设置存在误差及其它未知因素影响所导致的。(2) 挂舱时大车平衡梁上检测到的陆侧最大轮压为 62.8 吨，而由摇臂上的力计算出的陆侧最大理论轮压为 25.9x2=51.8 吨。则冲击系数：62.8/51.8=1.21。与由摇臂上测得的冲击系数 1.18 相比，相差不大，可认为等同。(3) 由于后大梁上，跨中区域受力不清晰的原因，大梁的应力应变没有进行进一步分析。5 5 结论结论(1) 通过本次试验可知，由于系统的动态响应，系统存在一定的冲击，冲击系数为实测最大为 1.18，考虑测量时的误差建议实际应用中取 1.2。(2) 电机反力矩建立非常快，