構皮灘入水式升船機承船廂計算分析

孫世威

摘要：構皮灘水電站第一三級升船機為入水式升船機。該升船機沒有常規(guī)的滑輪組及安全卷筒，全部是提升卷筒。因此該升船機承船廂受力情況與常規(guī)鋼絲繩卷揚式全平衡升船機不同，該文建立了承船廂及鋼絲繩的聯合模型，并對其自由狀態(tài)下受載進行分析，得到了入水式升船機承船廂整體的變形趨勢及鋼絲繩受力狀況，對后續(xù)承船廂的調平工作有重要指導意義。

關鍵詞：入水? 升船機?? 承船廂?? 調平

中圖分類號：O328??? TB535⁺．1文獻標識碼：A

Analysis of the Calculation ofthe Carriage of the Water-Entry Ship Lift inGoupitan

SUN Shiwei

（Hangzhou State Power Machinery Research & Design Institute Co.， Ltd.， Hangzhou，Zhejiang Province，310000China）

Abstract：The first three-stage ship lift in Goupitan Hydropower Station is a water-entry ship lift. This ship lift has no conventional pulley blocks and safety drums， all of which are hoist drums， so the stress stateof the carriage of thiswater-entry ship lift is different from that of the conventional full-balanced ship lift with wire rope winch.This paper establishesa joint model of the carrier and the wire rope， analyzes its load in the freed state， and gets the overall deformation trend of the carriage of the water-entry ship lift and the stress state of the wire rope， which has important guiding significance for the subsequent leveling of the carriage.

Key Words： Water entry;Ship lift;Ship reception chamber;Leveling

1工程背景

構皮灘水電站第一三級升船機為入水式升船機。該升船機沒有常規(guī)的滑輪組及安全卷筒，全部是提升卷筒。因此該升船機承船廂受力情況與常規(guī)鋼絲繩卷揚式全平衡升船機不同，該文建立了承船廂及鋼絲繩的聯合模型，并對其自由狀態(tài)下受載及模態(tài)進行分析，得到了入水式升船機承船廂整體的變形趨勢及鋼絲繩受力狀況，對后續(xù)承船廂的調平工作有重要指導意義^[1-2]。鋼絲繩加承船廂模型如圖1所示。

2有限元模型建立

運用有限元軟件，分析承船廂承受重力及靜水壓力+鋼絲繩情況下的結構模態(tài)。模擬船廂在正常上下運行時的工作狀態(tài)，鋼絲繩長度為60m。

3計算工況及邊界條件

約束：鋼絲繩上端點全約束；

載荷：重力加速度，且對承船廂施加2.5m水深的靜水壓力。

在該強度計算的結果上再做預應力模態(tài)分析，得到鋼絲繩加承船廂結構的整體模態(tài)及鋼絲繩在受載下的局部模態(tài)^[3-6]。

4計算結果

鋼絲繩加承船廂在正常運行時的應力及位移如圖4所示，可見最大應力為194MPa，位移最大為98.55mm。

為同時從以上結果可看出承船廂受載后變形情況，如圖5所示。

從圖4和圖5可看出，鋼絲繩加承船廂結構在正常運行時船廂呈現兩頭低中間高的狀態(tài)，其中每組鋼絲繩之間下垂距離依次增大，該結果可作為入水式升船機承船廂后續(xù)調平重要參照^[7]。

同時對鋼絲繩加承船廂進行預應力模態(tài)分析，得到結果如圖6所示，1.0662～3Hz內均表現為鋼絲繩的局部模態(tài)。

5結語

對鋼絲繩加承船廂的整體模型進行了分析，得到了承船廂在正常運行時的變形情況，該變形趨勢對于承船廂的調平具有重要意義。同時通過分析得到鋼絲繩在預載下的激振頻率范圍，以及此時承船廂的前8階固有頻率，可以幫助了解構皮灘入水式承船廂的動力特性，為后續(xù)更好的運行管理維護奠定基礎。

參考文獻[z1]?[z2]

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①當代體育科技

②科技創(chuàng)新導報

③文化創(chuàng)新比較研究

④汽車知識

⑤外文文獻

⑥碩士、博士學位論文

⑦影響因子為0.5及以上的期刊。（核查辦法見各刊網站）

近5年內時間應截止到2017年8月，近2年內時間應截止到2020年8月。

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①當代體育科技

②科技創(chuàng)新導報

③文化創(chuàng)新比較研究

④汽車知識

⑤外文文獻

⑥碩士、博士學位論文

⑦影響因子為0.5及以上的期刊。

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參考文獻格式錯誤，請參照如下格式進行修改：

[1] 趙彤.輕質油品裝車過程中靜電的產生、危害及預防[J].化工管理，2016（27）：163.

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[1] 趙彤.輕質油品裝車過程中靜電的產生、危害及預防[J].化工管理，2016（27）：163.