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中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i n
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大型升降平台的自振因素众多，电机、平台延展、丝杆转动，各处装备的内引力不均等，外部激励也很多，最重要的是承载物的安放，最大共振条件之一就是，电机的低频转动和承载物自由落地后对平台的冲击，带来的共振，直接损伤与电机。大型升降平台的模态分析，我们在分析过程中，首先，是确立的机械机构的所有材料的参数模型，先将一些实体参数模块化，最终以参数模态为有限元计算的目标，这些包括材料属性和动态特征；其次，我们要把特征值模态化，即参数化，这包括阻尼比模态、质量模态、运动向量模态、整体结构的固有频率模态、静力学计算中的整体刚度模态、实际工作工程中外部激励模态。通过实验研究，低频模态对机器影响甚微，本文不做讨论，本文工作了12阶振型，实验后，我们只对后六种振型进行研究。
大型升降机构的动力平衡方程为：
（1）
邹伟东，史久伟，邹伟平，王烨，朱晓清，宋瑞宏
（常州大学机械工程学院，江苏 常州 213016）
摘要：本文通过对大型升降平台车的车架结构进行模态分析，建立了其主体平台的动力模型。根据升降平台车的实际工况对其进行了振动分析，为大型升降平台的制作设计提供了依据。分析了升降平台主体，利用SolidWorks2010软件建立了平台的三维数字模型，利用有限元workbench 软件对车架的有限元模型进行了模态分析，得出了平台的极端工作状态下的模态分析数据，得到了平台的边界工作条件下的6阶频率，得出了振动模型和共振条件。分析了共振下平台损伤的极值点，为平台在制造过程中何处添加加强筋提供了依据。从共振频率中得知了共振条件，在今后使用中为避开平台失效，加强
局部抗干扰提供了设计优化途径。
关键词：大型升降平台车；SolidWorks；模态分析；共振静态破碎剂
中图分类号：TH11 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2021）02（上）-0101-02
式中，[M 1]为整个大型升降机构的质量矩阵，[C 1]为整
个大型升降机构的阻尼矩阵，[K 1]为整个大型升降机构的刚度矩阵，{x(t)}为个大型升降机构的位移量，{f(t)}为个大型升降机构的激励力向量。
通过查文献和对大型升降机构自身的结构的研究，得到大型升降机构是无阻尼自由振动系统，所以，动力平衡方
程可以推导如下：直柄立铣刀
（2）
因此，大型平台的振动模态分析中，物理坐标可以用参
数化模态坐标来代替，参数化计算后，解耦后成不相关的独立微分方程，计算的结论表明，物理参数模态化的结果可以解决大型平台的共振分析问题。
在计算中，我们抽取了大型平台车架，以物理坐标模态化搭建了框架模型，仿真检验了平台的动态特性。
为优化设计、消除平台噪音、抑制振动和预防共振提供了理论依据。
快速培训新的现场运人员；（8）建立管理层与现场运行人员的良好通讯，使得管理层能快速、准确、规范地了解现场情况；（9）帮助管理层良性管理运行人员，合理分配任务及掌握运行人员的工作效率，对人员进行良性考核。3.2 Operation Management Pro 的优势
（1）与计划相比，实现监视，突出显示，设置偏差的优先级；（2）获取计划的运营目标，并将之传达给运营部门；（3）
定期计算和记录绩效指标；（4）根据计划监控测量值和绩效
图1 OAS FA 系统框架说明
指标并记录异常；（5）准备性能报告，突出显示绩效指标和异常记录；（6）提供审查和分析工具；（7）实现最佳运行方案的可行性。
4 OAS 系统在电厂中应用的总结
在电厂的运行管理中应用OAS 系统，可以高度提高电厂的自动化应用水平。配合OAS 的应用，可以帮助电厂管理者高效率的管理电厂的日常运营，及时了解电厂的运行动态，优化工艺程序，运营目标，规划合理的任务计划，有效科学地对运行人员进行绩效考核，缩减运营成本，提高运行人员的工作效率，简化工作程序，节约时间和纸资源的浪费。OAS 系统有利于推动电厂无纸化运营，体现了绿电力的电力自动化控制的运用，随着OAS 的深度开发与推广应用，在节能环保、绿电力这方面，OAS 系统将会做出很大的贡献。
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研究与探索Research and Exploration ·工艺流程与应用
中国设备工程 2021.02 (上)
2 车架有限元模态分析
车架是平台主要承载部分，车身要受到运载过程中的自身电机的运行带来实时振动激励，还有承载物的不定时冲击激励，激励的不规则性加深了模态参数化的计算要求。升降的过程中，升降机构对车架的局部冲击对车架本身影响比承载物的不定时激励还要大。我们设计车身要有足够的疲劳强度，和升降机构相连的地方还要有局部加强。要保障合理的动态特性，来达抑制振动，预防共振，消除噪声。
承载30吨级智能移动升降平台的车架进行模态分析，我们抽取了车架模型，车架以较小的弹性边界约束来模拟器刚体位移。车架工况复杂，除了本身的运载移动，本文研究的大型平台还多了升降移动，这样就构成了一个多自由度复杂的大型系统，现有条件下，没有办法模拟出其实际工作的所有的振动频率和振动模式。根据车架现实工作损坏研究表明，高阶频率对车架影响甚微，车架的模态分析对此也有验证，我们做了车架的12价模态分析，动力特性在地阶频率中对车架影响较大，因为实际工况中根本达不到高阶频率的固有振动频率，最主要出现损坏的时机是启停瞬间，车架的加速度和承载物的撞击，这些都是在低阶频率下。所以本文选择了12阶模态分析。对车架不施加任何限制的情况下，完成固有频率的6阶模拟特性分析。3 车架模态分析计算结果
Block Lanczosc 是大型重承载平台模态分析常用的方法。大型重承载平台工况复杂，除了本身的运载移动，本文研究的大型平台还多了升降移动，这样就构成了一个多自由度复杂的大型工况系统，从而使我们建立的有限元模型也很庞大，采用Block Lanczos 能很好地利用车架单元存在质量较差的单元模型模拟实际工况，能简化计算，提高效率，得出较准确的分析结果。
对车架进行有限元模态分析，由于低阶频率对车架的影响较大，我们设置阶数为12阶，但取低阶频率作为研究对象，结果如表1所示。
表1 车架的固有频率与振型
阶数频率（Hz）振型特征127.148车架侧向向右弯曲229.306车架侧向向左弯曲333.621车架向上弯曲440.312车架扭转545.801车架扭转
6
47.256
车架侧向弯曲加扭转防辐射面料>储酒罐
图1 车架的第一阶振型
从表一和图中的结果表明，大型车架固有振型主要有两种：一种是局部振动，一是发生在车架两端，实际工况为车架瞬时启动，二是发生在车架中部，实际工况是升降运动；另一种是车架的整体振动，实际工况是发生在车架运行过程中的整体冲撞。前六阶的固有频率的变化范围是21～
50Hz，最明显的是局部振动。前六节振型成正交分布。一、二、三和六阶振型属于弯曲振型，第四、五阶振型属于扭转振型。
由分析得出，复杂大型升降系统，在实际环境中运行速度不会太快，低阶频率影响较大，从表中我们看到，其主要受2种激励频率影响。第一种是主要激励是20Hz 以下造成的，这种来源于车架瞬时启动，瞬时启动，车架两侧的车轮装备不完全平衡引起振动，激励形式主要是垂直振动；第二种是低频振动，引起原因是运行过程中的整体冲撞，多发生在升降过程中货物的搬运引起的发动机活塞产生的惯性力，从而引起的谐波励磁。
结合模态分析车架的6阶固有频率表以及它的各阶振型，从实际工况中，车架的固有频率不会高于上文中的两种主要激振频率，即不会高于20Hz，即本文设计的车架不会产生共振，避开外界的激励频率范围，具有较好的动态特性。4 结语
首先，完成了大型升降平台车架的动力学模型，然后，对车架进行了有限元分析，对车架进行了模态分析。在车架中，得出复杂大型升降系统，在实际环境中主要受2种激励频率影响。第一种是主要激励是20Hz 以下造成的，这种来源于车架瞬时启动，第二种是低频振动，引起原因是运行过程中的整体冲撞，多发生在升降过程中货物的搬运引起的发动机活塞产生的惯性力，从而引起谐波激励。
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