根据集装箱吊具的工作情况,分析可知集装箱吊具摇摆是由于小车的起制动引起的,因此在模型中,把小车的起制动加速度作为一个激振源,对模型进行瞬态分析,从而得到集装箱吊具摇摆的具体数值曲线,作为防摇设计的参考(由于大车的起制动加速度较小,故仅考虑小车的起制动对集装箱吊具摇摆的影响)。
对集装箱分别施加两个互相垂直的方向的激振,分别比较这两个方向下,两种防摇系统的各自的振荡效果。如图表所示为“倒三角型”八绳防摇系统的瞬态响应曲线为“正三角型”八绳防摇系统的瞬态响应曲线;横轴为时间轴,单位(s),纵轴为位移轴,单位(mm).
由于小车起制动方向与集装箱纵长轴方向垂直而引起的位移时程曲线,当小车起制动时,吊具下集装箱纵长轴方向与小车运行方向垂直,则此时的“倒三角型”位移最大值不超过44mm。
根据以上分析结果,可以得出:
1 “倒三角型”和“正三角型”防摇系统均能迅速减弱小车起制动的惯性力对集装箱的摇摆影响,有显著的防摇效果。
2 “倒三角型”系统整体的刚性相对“正三角型”系统更大,因此在系统受到激振的初始时段,有更小的位移;但当激振消除后,两者随着时间的振荡衰减曲线比较吻合,即在工程实际中具有相当的防摇效果。
3 “倒三角型”系统的滑轮布置在小车架上,这样使得吊具的重量较“正三角型”系统轻,但小车架的重量就偏重了,因此两个系统的无效载荷相当;但当吊具加入平衡重系统,可以将吊具的大部分自重平衡掉时,“正三角型”系统的能源利用效率就稍占优势了。
4 “正三角型”系统的滑轮安装在吊具上架上,滑轮的倍率为2,每根钢丝绳的承载仅为“倒三角型”的钢丝绳的1/2;同时滑轮的总数为8个,比“倒三角型”少4个,因此可以选用较细的钢丝绳,而且较简单的滑轮布置能使钢丝绳有更少的弯折,获得更长的寿命。由此可见,“倒三角型”和“正三角型”系统的设计起到了很好的防摇效果,使吊具起吊集装箱时,在大、小车平移的情况下,在一定的摇摆周期内,使集装箱达到公认的对箱要求,大幅提高生产率。两者都能有效防摇,且具有相近的防摇效果,而“正三角型”系统能使钢丝绳获得更长的寿命,因而值得在国内的港口推广