Ing. Václav Losík. Dynamický výpočet otočného sloupového jeřábu OS 5/5 MD TECHNICKÁ ZPRÁVA



Podobné dokumenty
KMS cvičení 6. Ondřej Marek

Téma: Dynamiky - Základní vztahy kmitání

Harmonické oscilátory

I. část - úvod. Iva Petríková

Testovací příklady MEC2

Laboratorní úloha č. 4 - Kmity II

Mechanické kmitání (oscilace)

Příklady kmitavých pohybů. Mechanické kmitání (oscilace)

Téma 13, Úvod do dynamiky stavebních konstrukcí dynamiky

KMITÁNÍ PRUŽINY. Pomůcky: Postup: Jaroslav Reichl, LabQuest, sonda siloměr, těleso kmitající na pružině

MECHANICKÉ KMITÁNÍ. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - 3.A

Téma 3 Úvod ke staticky neurčitým prutovým konstrukcím

Určení hlavních geometrických, hmotnostních a tuhostních parametrů železničního vozu, přejezd vozu přes klíny

Fyzikální praktikum 1

Stroboskopické metody vibrační diagnostiky

Měření tíhového zrychlení matematickým a reverzním kyvadlem

MECHANICKÉ KMITÁNÍ POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

Praktická úloha celostátního kola 48.ročníku FO

Střední škola automobilní Ústí nad Orlicí

SEMI-AKTIVNĚ ŘÍZENÉ TLUMENÍ PODVOZKU VYSOKORYCHLOSTNÍHO VLAKU

Mechanické kmitání a vlnění

Mechanické kmitání a vlnění, Pohlovo kyvadlo

TLUMIČ ODPRUŽENÍ jako prvek ovlivňující jízdní vlastnosti automobilu

III. MKP vlastní kmitání

14. JEŘÁBY 14. CRANES

Skládání kmitů

Rovnice rovnováhy: ++ =0 x : =0 y : =0 =0,83

Obsah. Kmitavý pohyb. 2 Kinematika kmitavého pohybu 2. 4 Dynamika kmitavého pohybu 7. 5 Přeměny energie v mechanickém oscilátoru 9

Využití sendvičové struktury pro stojanové těleso obráběcího stroje


Stavební fakulta Katedra mechaniky. Jaroslav Kruis, Petr Štemberk

Necht na hmotný bod působí pouze pružinová síla F 1 = ky, k > 0. Podle druhého Newtonova zákona je pohyb bodu popsán diferenciální rovnicí

Výpočet vlastních frekvencí a tvarů kmitů lopaty oběžného kola Kaplanovy turbíny ve vodě

(test version, not revised) 9. prosince 2009

Zadání semestrální práce z předmětu Mechanika 2

(3) Vypočítejte moment setrvačnosti kvádru vzhledem k zadané obecné ose rotace.

( LEVEL 2 něco málo o matematickém popisu, tvorbě simulačního modelu a práci s ním. )

FAKULTA STAVEBNÍ. Stavební statika. Telefon: WWW:

pneumatiky a kola zavěšení kol odpružení řízení

Experimentální ověření možností stanovení příčné tuhosti flexi-coil pružin

Základní výměry a kvantifikace

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze. Úloha č. 10 : Harmonické oscilace, Pohlovo torzní kyvadlo

doc. Dr. Ing. Elias TOMEH Elias Tomeh / Snímek 1

Realizace omezovače kmitání na lávce v areálu Škody Auto Mladá Boleslav

Laboratorní úloha č. 3 Spřažená kyvadla. Max Šauer

Hluk a analýza vibrací stěn krytu klimatizační jednotky

NESTABILITY VYBRANÝCH SYSTÉMŮ. Úvod. Vzpěr prutu. Petr Frantík 1

MODIFIKOVANÝ KLIKOVÝ MECHANISMUS

Návod k použití programu pro výpočet dynamické odezvy spojitého nosníku

Porovnání vypočtených a naměřených vlastních frekvencí kolesového rypadla SchRs 1320

doc. Dr. Ing. Elias TOMEH Elias Tomeh / Snímek 1

Zadání programu z předmětu Dynamika I pro posluchače kombinovaného studia v Ostravě a Uherském Brodu vyučuje Ing. Zdeněk Poruba, Ph.D.

Tuhost mechanických částí. Předepnuté a nepředepnuté spojení. Celková tuhosti kinematické vazby motor-šroub-suport.

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ

1. Řešená konstrukce Statické řešení Výpočet průhybové čáry Dynamika Vlastní netlumené kmitání...

Měření momentu setrvačnosti prstence dynamickou metodou

České vysoké učení technické v Praze Fakulta biomedicínského inženýrství

ANALÝZA NAPĚTÍ A DEFORMACÍ PRŮTOČNÉ ČOČKY KLAPKOVÉHO RYCHLOUZÁVĚRU DN5400 A POROVNÁNÍ HODNOCENÍ ÚNAVOVÉ ŽIVOTNOSTI DLE NOREM ČSN EN A ASME

Digitální učební materiál

JEŘÁBY. Dílenský mobilní hydraulický jeřábek. Sloupový otočný jeřáb. Konzolové jeřáby otočné a pojízdné

Matematická a experimentální analýza namáhání rotujícího prstence ovinovacího balicího stroje

NESTABILITA ROTORU V KLUZNÝCH LOŽISKÁCH A MOŽNOSTI JEJÍHO POTLAČENÍ

DIPLOMOVÁ PRÁCE OPTIMALIZACE MECHANICKÝCH

Rychlost, zrychlení, tíhové zrychlení

STAVEBNÍ ÚPRAVY ZÁMEČNICKÉ DÍLNY V AREÁLU FIRMY ZLKL S.R.O. V LOŠTICÍCH P.Č. 586/1 V K.Ú. LOŠTICE

Odpružená sedačka. Petr Školník, Michal Menkina. TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií

KMS cvičení 5. Ondřej Marek

Návrh parametrů inertoru pro zlepšení vypružení vozidla

pracovní list studenta Kmitání Studium kmitavého pohybu a určení setrvačné hmotnosti tělesa


8.6 Dynamika kmitavého pohybu, pružinový oscilátor

MĚŘENÍ MOMENTU SETRVAČNOSTI Z DOBY KYVU

trojkloubový nosník bez táhla a s

STANOVENÍ TÍHOVÉHO ZRYCHLENÍ REVERZNÍM KYVADLEM A STUDIUM GRAVITAČNÍHO POLE

Nápravy: - nesou tíhu vozidla a přenáší ji na kola - přenáší hnací, brzdné a suvné síly mezi rámem a koly

VÝPOČET VLASTNÍCH FREKVENCÍ RÁMU

Mechanické kmitání Kinematika mechanického kmitání Vojtěch Beneš

Experimentální dynamika (motivace, poslání, cíle)

Téma: Dynamika - Úvod do stavební dynamiky

Mechanické kmitání - určení tíhového zrychlení kyvadlem

Úvod do analytické mechaniky

Diferenciální rovnice

Dimenzování pohonů. Parametry a vztahy používané při návrhu servopohonů.

Kapitola 8. prutu: rovnice paraboly z = k x 2 [m], k = z a x 2 a. [m 1 ], (8.1) = z b x 2 b. rovnice sklonu střednice prutu (tečna ke střednici)

5. Stanovení tíhového zrychlení reverzním kyvadlem a studium gravitačního pole

9.7. Vybrané aplikace

Rotující soustavy, měření kritických otáček, typické projevy dynamiky rotorů.

Řešení úloh 1. kola 47. ročníku fyzikální olympiády. Kategorie B

Spolehlivost a bezpečnost staveb zkušební otázky verze 2010

Tlumiče hluku výfuku motorů

LÁVKA PRO PĚŠÍ PRSTEN

ω=2π/t, ω=2πf (rad/s) y=y m sin ωt okamžitá výchylka vliv má počáteční fáze ϕ 0

Digitální učební materiál

DYNAMICKÝ EXPERIMENT NA SADĚ DŘEVĚNÝCH KONZOLOVÝCH NOSNÍKŮ

Stanovení kritických otáček vačkového hřídele Frotoru

Laboratorní úloha č. 3 - Kmity I

ZATÍŽENÍ KŘÍDLA - I. Rozdělení zatížení. Aerodynamické zatížení vztlakových ploch

Elektromechanický oscilátor

Snižování hlukové emise moderní automobilové převodovky

ECKOLD & VAVROUCH, spol. s r.o. - nabídka TUBOBEND 30

Transkript:

Ing. Václav Losík Dynamický výpočet otočného sloupového jeřábu OS 5/5 MD TECHNICKÁ ZPRÁVA

Obr. 0 Ocelový otočný sloupový jeřáb OS 5/5 MD

I. Popis objektu a úlohy Jedná se o ocelový otočný sloupový jeřáb výšky 15,0 m a vyložení 5,0 m viz Obr. 0. Sloup jeřábu je vetknut do základů, výložník je spojen se sloupem ohybově tuhým spojením prostřednictvím rotačního ložiska. Jeřáb bude sloužit k přesouvání břemen m max = 3.2 t. Břemena budou shazována z háku, čímž bude dynamicky buzena konstrukce jeřábu. Je vyžadováno vyšetření dokmitu konstrukce po odhození břemene m = 3,2 t při třech konfiguracích. 1. Uvolnění břemene m = 3,2 t 2. Uvolnění břemene m = 3,2 t, při doplnění trvalé zátěže Md = 1,6 t v konfiguraci jeřábu 3. Uvolnění břemene m = 3,2 t, při doplnění trvalé zátěže Md = 1,6 t a tlumiče rázů ACE v konfiguraci jeřábu II. Popis výpočtu Jedná se o vyšetření vlastního kmitání staticky určité konstrukce při počátečních posunutích u 0x = 0,0075 m u 0y = 0,0195 m při 1. konfiguraci, u 0x = 0,0107 m u 0y = 0,0279 m při 2. a 3. konfiguraci. Konstrukce byla idealizovaná na dvě soustavy s jedním stupněm volnosti viz dynamický výpočet. Byl proveden výpočet vlastních úhlových a přirozených frekvencí a dále výpočet dokmitu a průběh rychlostí v průběhu dokmitu konsturkce. Počátek souřadného systému byl zvolen v místě vetknutí sloupu do základů, kladná osa x je ve směru výložníku, kladný směr osy y dolů. III. Přehled výsledků 1) Konfigurace 1 - Uvolnění břemene m = 3,2 t 1. vlastní přirozená frekvence f nx /Hz/ 5,17 2. vlastní přirozená frekvence f ny /Hz/ 7,86 POMĚRNÝ ÚTLUM psi 0,005 počáteční posunutí tuhosti hmoty Ux0 0,0075 kx 4933333,33 M1 3905 Uy0 0,0195 ky 1897435,90 M2 778 vlastní úhlová fr. omega nx 32,4570 omega ny 49,3849 Maximální vypočtené hodnoty uxmax ±0,0075 m uymax ±0,0195 m vxmax ±0,242 m/s vymax ±0,955 m/s axmax ±7,901 m/s 2 aymax ±47,558 m/s 2

Netlumená soustava 2,50E-02 2,00E-02 1,50E-02 1,00E-02 5,00E-03 0,00E+00-5,00E-03 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000-1,00E-02-1,50E-02-2,00E-02 ux uy -2,50E-02 Obr. 1.1 Výchylka netlumené soustavy Tlumená soustava 0,0250 0,0200 0,0150 0,0100 0,0050 0-0,0050 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000-0,0100-0,0150-0,0200 ux uy -0,0250 Obr. 1.2 Výchylka tlumené soustavy

Rychlost tlumené soustavy 1,500 1,000 Rychlost [m/s] 0,500 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000-0,500 vx vy -1,000-1,500 Obr. 1.3 Rychlost tlumené soustavy Tlumená soustava 0,0250 0,0200 0,0150 0,0100 0,0050 0-0,0050 2,000 4,000 6,000 8,000 1 12,000 14,000-0,0100-0,0150-0,0200 ux uy -0,0250 Obr. 1.4 Výchylka tlumené soustavy (tmax = 12 s)

Zrychlení 6 4 Zrychlení [m/s2] 2 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500-2 netlumená ax netlumená ay -4-6 Obr. 1.5 Zrychlení netlumené soustavy

2) Konfigurace 2 - Uvolnění břemene m = 3,2 t, při doplnění trvalé zátěže Md = 1,6 t v konfiguraci jeřábu 1. vlastní přirozená frekvence f nx /Hz/ 4,46 2. vlastní přirozená frekvence f ny /Hz/ 4,50 POMĚRNÝ ÚTLUM psi 0,005 počáteční posunutí tuhosti hmoty Ux0 0,0107 kx 4933333,33 M1 3905 Uy0 0,0279 ky 1897435,90 M2 778 Md 1600 vlastní úhlová fr. omega nx 28,021 omega ny 28,247 Maximální vypočtené hodnoty uxmax ±0,0107 m uymax ±0,0279 m vxmax ±0,297 m/s vymax ±0,782 m/s axmax ±8,402 m/s2 aymax ±22,262 m/s2 Netlumená soustava 4,00E-02 3,00E-02 2,00E-02 1,00E-02 0,00E+00 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000-1,00E-02 ux uy -2,00E-02-3,00E-02-4,00E-02 Obr. 2.1 Výchylka netlumené soustavy

Tlumená soustava 0,0400 0,0300 0,0200 0,0100 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000-0,0100 uxd uyd -0,0200-0,0300-0,0400 Obr. 2.2 Výchylka tlumené soustavy Rychlost tlumené soustavy 1,000 0,800 0,600 0,400 Rychlost [m/s] 0,200-0,200 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000-0,400-0,600-0,800 vx vy -1,000 Obr. 2.3 Rychlost tlumené soustavy

Tlumená soustava 0,0400 0,0300 0,0200 0,0100 0 2,000 4,000 6,000 8,000 1 12,000 14,000-0,0100 uxd uyd -0,0200-0,0300 Obr. 2.4 Výchylka tlumené soustavy (tmax = 12 s) Zrychlení 25,000 2 15,000 Zrychlení [m/s2] 1 5,000-5,000 0,100 0,200 0,300 0,400 0,500-1 netlumená ax netlumená ay -15,000-2 -25,000 Obr. 2.5 Zrychlení netlumené soustavy

3) Odezva kladnice zavěšené na řetězu vlastní přirozená frekvence f n /Hz/ 327 počáteční posunutí tuhost hmota Uy0 1,89E-04 ky 1,69E+08 M1 40 vlastní úhlová frekvence omega nx 2055 Extrémní vypočtené hodnoty délka závěsu L = 1,0 m uymin 1,89E-04 m uymax -7,46E-03 m vymax ±0,297 m/s aymax ±0,782 m/s Výška vymrštění při různých délkách závěsu L [m] u2 [m] 1,0 0,00746 3,0 0,02270 6,0 0,04520 Výchylka kladnice (L=1,0m) 1,00E-03 0,00E+00-1,00E-03 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05-2,00E-03-3,00E-03-4,00E-03-5,00E-03 u u2-6,00e-03-7,00e-03-8,00e-03 Obr. 3.1 Výchylka kladnice při délce závěsu 1,0 m

Rychlost kladnice (L=1,0m) 0-0,05 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045-0,1 Rychlost [m/s] -0,15-0,2-0,25-0,3 v v2-0,35-0,4-0,45 Obr. 3.2 Rychlost kladnice při délce závěsu 1,0 m IV. Zhodnocení Dokmit konstrukce jeřábu po shození břemena hmotnosti 3,2 t byl vypočten dle zadání objednatele pro 2 konfigurace. 3. konfigurace byla eliminována z důvodu neúčelnosti. Doba dokmitu konstrukce je dle Obr. 1.4 a 2.4 evidentně nižší pro první konfiguraci. Dodatečná hmota v konfiguraci č. 2 způsobí snížení vlastních frekvencí, za cenu větší amplitudy výchylky. Odezva kladnice hmotnosti 40 kg na shození břemene je zobrazena na Obr. 3.1. Kladnice je při délce zavěšení 1,0 m pod výložníkem po uvolnění břemene vlivem smrštění závěsného řetězu vymrštěna do výšky max. 7,5 mm. Vlivem tření v řetězu jsou rázy na kladnici rychle zatlumeny. Dokmit konstrukce bude posouzen objednatelem dle požadovaných hodnot v závislosti na aplikaci. V Praze 17. února 2006 Ing. Václav Losík