工业输送栈桥振动特性测试

工业输送栈桥振动特性测试 《钢结构杂志》2024 年第六期 1 测点布置与试验工况 1.1 测点布置为了更全面地测试该结构的振动特性，试验中对其静止状态〔即皮带停止运转〕、皮带运转但未输送物料以及皮带运转且输送物料三种状态进行了测试。共布置３个传感器，其中２个布置在跨中，以考察水平方向和垂直于跨度方向〔结构倾斜角度较小，可以近似看作竖向〕结构的振动特性。为捕获不同振型下结构的振动特性〔如简支梁第２阶振型１／４跨处振幅最大，跨中振幅为０〕，第３个传感器在１／４跨度处竖直布置。不同试验工况下测点布置位置和方向均相同。此外，为避开构件局部振动对结果的影响，全部传感器均布置在局部刚度相对较大的节点上。 1.2 试验工况依据输送栈桥工作状态的不同以及试验过程中选取的采样频率和滤波大小的不同，确定以下６种试验工况，见表１． 2 试验结果及分析 2.1 试验结果通过现场测量，得到每种工况下结构的振动特性，选取４种工况下结构的自谱分析结果进行对比，见图５－图８。由图５可以看出，在低频区〔０～１０Ｈｚ〕，１、３号〔竖向〕传感器结果相像，２号传感器〔水平〕结果峰值很小，所以可以得出结构在无激振的状况下的较低阶频率：第１阶为４．４９Ｈｚ，第２阶为５．４９Ｈｚ，且均以竖向为主。图中２、３号传感器在２５Ｈｚ四周的较大峰值为外界干扰所致。依据工况３－工况５自谱分析结果，可以看出，皮带运转后，无论是否输送物料，均与皮带静止时结构的振动特性有以下不同：１〕３个工况都有着相同的自振频率，第１阶为４．７４Ｈｚ，第２阶为９．４９Ｈｚ，第３阶为１３．９４Ｈｚ，但竖向振动的幅值大于水平方向。２〕结构的频率随着阶数的增大，幅值不断衰减，且振动频率与阶数几乎成正比关系。 2.2 结果分析依据以上结果，分析其可能缘由。在皮带运转过程中，桁架结构在水平和竖直两个方向有相同的振动频率，且高阶频率与基频成倍数关系，因此可以认定该频率为外界激振频率。由图４可以看出，为了更好地承托皮带输送物料，托辊以肯定角度倾斜放置，这样导致托辊以肯定角速度转动时产生的激振力在水平和竖直方向都有分力，且这两个分力频率相同。托辊的激振频率与托辊角速度有关，两个方向的振动幅值取决于托辊的倾斜角度，故造成结构在两个方向均有频率相同而幅值不同的振动。为测定托辊的角速度，对皮带的运行速度以及托辊直径进行了现场测试，测得皮带运行速度ｖ＝１．３８ｍ／ｓ，托辊直径Ｄ＝...