大跨度鋼析架結(jié)構(gòu)形式以及同步控制方法

(一)、大跨度鋼析架結(jié)構(gòu)形式

大跨度鋼析架結(jié)構(gòu)一般指跨度超過60m，桿件所用材料為鋼材的析架結(jié)構(gòu)。液壓頂升裝置結(jié)構(gòu)是由一些直桿在兩端用鉸鏈彼此連接而成的幾何形狀不變的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣，常見的析架結(jié)構(gòu)形式。

平面析架中桿件的軸線都在同一個(gè)平面內(nèi)，具有以下特點(diǎn):

(l)由于析架桿件組成若干三角形單元，故其為幾何不變體系。

(2)雖然析架節(jié)點(diǎn)存在彎矩，但其彎矩非常小，可忽略不計(jì)，故析架節(jié)點(diǎn)一般按鉸接考慮。

(3)析架桿件均受軸力，不考慮彎矩作用，設(shè)計(jì)時(shí)上下弦截面較小，為桿件強(qiáng)度，故外部荷載應(yīng)盡量作用在節(jié)點(diǎn)上。

空間析架不是所有的桿件都位于同一個(gè)平面內(nèi)，由空間桿系組成，可單獨(dú)形成穩(wěn)定體系，平面外剛度較大；如果析架構(gòu)件規(guī)格采用鋼管，就稱為管析架結(jié)構(gòu)，其整體性能好，同時(shí)外表美觀，易于制作安裝，被廣泛應(yīng)用于一些大跨度鋼結(jié)構(gòu)中。

實(shí)施液壓同步提升工藝技術(shù)，液壓提升是一項(xiàng)集機(jī)、電、液、傳感器、計(jì)算機(jī)控制于一體的現(xiàn)代化施工技術(shù)，由控制系統(tǒng)(計(jì)算機(jī)和傳感器)、承重系統(tǒng)(鋼絞線和千斤頂)、動(dòng)力系統(tǒng)(液壓泵站)等組成。

1、液壓提升控制系統(tǒng)及功能

(1)LSD計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)：它是液壓同步提升技術(shù)的核心，由主控計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場控制器、傳感器、通信單元及相應(yīng)的數(shù)據(jù)線組成。主控計(jì)算機(jī)按各種傳感器采集到的位置信號(hào)、壓力信號(hào)及高差信號(hào)，按的控制程序和算法，決定油缸動(dòng)作順序，完成集群千斤頂協(xié)調(diào)工作，從而實(shí)現(xiàn)千斤頂同步控制，計(jì)算機(jī)同步控制系統(tǒng)具有邏輯控制、位置同步控制功能，能實(shí)現(xiàn)構(gòu)件平穩(wěn)提升、下降及遠(yuǎn)程控制。

(2)邏輯控制程序功能：它是指具有提升頂集群動(dòng)作控制和作業(yè)流程控制的能力。由于每臺(tái)提升千斤頂上安裝有一套傳感裝置，這些傳感器將主油缸的位移情況、上下錨具的松緊情況傳送到主控計(jì)算機(jī)，根據(jù)的控制邏輯順序控制電磁換向閥，從而控制主油缸和上下夾持器動(dòng)作。

(3)錨具狀態(tài)檢測傳感器：液壓提升在每臺(tái)提升頂?shù)纳舷洛^具油缸上各安裝接近開關(guān)，進(jìn)行緊錨狀態(tài)、松錨狀態(tài)位置檢測。

2、液壓提升設(shè)備配置要求

根據(jù)本工程的要求，設(shè)備配置采用1臺(tái)YTB液壓泵站帶動(dòng)2臺(tái)LSD100提升千斤頂?shù)男问健１谜久糠昼娏髁?6L，間歇式提升方式，提升速度約6一8m/h。

(1)提升千斤頂?shù)倪x擇及布置；

(2)液壓泵站組裝調(diào)試及布置；

(3)控制系統(tǒng)布置及總體調(diào)試檢驗(yàn)(含各監(jiān)測部分)；

(4)提升鋼絞線的選擇(鋼絞線采用1860MPa級(jí)中15.24高強(qiáng)低松馳預(yù)應(yīng)力鋼絞線，是抗拉強(qiáng)度的柔性索具，且便于施工)。

(二)、液壓提升器同步控制方法

液壓頂升裝置同步控制方法包括并行控制、主從控制和交叉藕合控制，本文以2個(gè)提升器的同步控制為例進(jìn)行分析。

1并行同步控制

并行同步控制的結(jié)構(gòu)簡單，各油缸單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，各自實(shí)現(xiàn)位置閉環(huán)反饋，相互之間并無關(guān)聯(lián)，控制框圖。輸人相同的控制信號(hào)時(shí)，如果2個(gè)閥控缸系統(tǒng)本身存在差別，或當(dāng)運(yùn)行過程中受到擾動(dòng)時(shí)，兩油缸之間將會(huì)產(chǎn)生同步誤差。

2主從同步控制

主從同步控制中控制信號(hào)作用在主令油缸上，主令油缸輸出的位移信號(hào)作為從動(dòng)油缸的指令信號(hào)，同時(shí)主、從油缸各自組成位置閉環(huán)反饋。加在主令油缸上的控制指令或負(fù)載擾動(dòng)都會(huì)反映在從動(dòng)油缸上，但是從動(dòng)油缸上控制指令或者負(fù)載擾動(dòng)卻不會(huì)反饋回主令油缸，也不會(huì)影響其它從動(dòng)油缸。

3交叉藕合控制

交叉藕合同步控制是為差分驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)的控制方法，能夠減少2個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的位置誤差。將交叉藕合控制應(yīng)用于多提升器同步控制的原理框，相同的控制信號(hào)作用在每個(gè)主提升油缸上，同時(shí)每個(gè)油缸單獨(dú)組成位置閉環(huán)反饋，2個(gè)油缸的輸出位移信號(hào)取差值，經(jīng)過交叉藕合控制器轉(zhuǎn)換作為附加的反饋信號(hào)。例如，當(dāng)提升器1的油缸位移大于提升器2時(shí)，差值信號(hào)將對(duì)提升器1施加負(fù)補(bǔ)償信號(hào)，使其速度減小，同時(shí)對(duì)提升器2施加正補(bǔ)償信號(hào)，使其速度增加，共同同步誤差。這種控制方式能夠反映各個(gè)提升器位移輸出變化后對(duì)其它提升器的影響，交叉藕合控制器的選取則根據(jù)提升器系統(tǒng)的特性確定。