KPK轨道起重机使用时非常重要的一点就是要保证产品作业时安全、可靠。因此,在产品研发时,大部分企业都使用有限元仿真分析技术对产品进行刚度、强度校核,计算部件的安全系数,以保证产品的安全。也有一些工程师和科研人员对起重机系统进行多体动力学建模和仿真分析,不过建立的模型比较简化,无法准确模拟轨道式起重机的性能,其主要原因是:无法建立轨道式起重机相关部件准确的多体仿真模型,具体为:
(1)轮轨接触模型。轨道式起重机的特点之一就是车轮和轨道之间的轮轨接触。之前的仿真案例通常使用几何体实体接触方法来模拟轮轨接触问题,该方法仿真精度不够,接触力波动较大,无法准确模拟轮轨之间非常平稳的接触关系。
(2)齿轮啮合模型。轨道式起重机中包含多个齿轮减速器,齿轮减速器模型的精度会影响起重机的传动精度。之前的案例通常是使用几何体实体接触方法(不能考虑齿轮时变刚度因素)或者简化的齿轮啮合方法(不能考虑齿轮修形等因素)来建立齿轮传动模型,无法准确地模拟减速器齿轮传动的性能和特征。
(3)钢丝绳模型。钢丝绳建模和仿真一直是多体仿真建模的难点,很常见的方法是采用离散刚体方法模拟钢丝绳,这种方法建模工作量大,一般是工程师使用脚本编程方法来实现,不适用于初级工程师。
KPK轨道起重机的产品结构有以下特点:
(1)车轮轨道行驶。起重机的大小车都是行驶在轨道上,车轮与轨道之间的轮轨接触直接承载作业载荷,其行驶性能直接影响起重机的作业性能。
(2)钢丝绳传动。起重机提升机构通常使用的是钢丝绳传动。卷筒转动时,吊钩随钢丝绳在卷筒上的缠绕或放开而上升或下降。
(3)齿轮传动。起重机是通过电机驱动和控制。在大车移行机构、小车移行机构以及提升机构中都包含电机,电机经齿轮减速器驱动作业部件。