起升动载激励下门座起重机臂架系统动态特性研究

发布时间：2020-06-19 06:04

【摘要】：起重机动力学问题主要研究起重机在启动和制动或其他工作状态突然改变时系统的弹性振动规律,据此确定系统的动力响应。对于门座起重机,臂架系统是起重机的重要承载部件之一,其力学性能对整机的正常运转有着直接影响。由于起重机的工作状态是高速重载,常规设计计算通常是将臂架系统分解成单个部件进行的,对部件的模型作了不少简化且计算结果无法反映出臂架系统的综合情况,在繁重复杂的工况下对臂架系统进行动力特性分析是非常必要的。本论文以门座起重机臂架系统为研究对象,以机械动力学理论为基础,运用参数化技术和有限元分析软件ANSYS,对门座起重机臂架系统的动态特性和在起升过程时的动力响应进行了研究。 论文第一至三章介绍了有限元分析软件ANSYS和有限元法的理论知识和门座起重机臂架系统的结构形式及其工作原理;用ANSYS的内部命令和APDL语言以及参数化技术建立了MQ2535门座起重机臂架系统的有限元参数化模型;对MQ2535门座起重机臂架系统在工作幅度为35米起吊重量为25吨的情况下载荷内摆角度为10°载荷侧摆角度为0°的工况和载荷内摆角度为0°载荷侧摆角度为12°的两种工况进行静力分析,得到一些有价值的结论。 论文第四至六章研究了臂架系统的动态特性:结合有限元参数化模型编写了模态分析的命令流文件,提取了固有频率、振型图及振型动画,并对结果进行了分析;在模态分析的基础上针对臂架系统起升和制动的工况,结合机械动力学相关知识对臂架系统起升过程这一工况建立力学模型,从理论上获得了门座起重机臂架系统在起升时的力学参数和动力特性,计算出了动载荷的具体表达式,运用ANSYS软件对臂架系统在起升动载荷激励下的动态特性进行了瞬态分析,结合有限元参数化模型编写了瞬态分析的命令流文件,该方法可以实现变幅过程中任意幅度的瞬态分析。获得了臂架系统突然起吊和制动时的瞬态动力响应,包括动应力、动位移响应仿真云图和典型节点的动应力时间历程曲线。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TH213.4
【图文】：

、码头、造船厂和大型水电站工地的建坝工程中。架系统是门座起重机最重要的系统部件，为了适应门座起重机对净空升高度、物品走水平线以及设计制造的不同要求，臂架系统可以做成统或组合臂架系统。单臂架系统使门座起重机总体布置简单、制造安自重较轻、但是却存在以下缺点:()l臂架下面的有效空间较小，影响悬挂钢丝绳过长，不利于装卸作业;(3)需要借助钢丝绳进行补偿，从布置复杂、钢丝绳磨损增加。组合臂架系统弥补了上述缺陷，因而在机中得到了广泛的应用。其中最常用的是四连杆组合臂架，它是由性拉杆、臂架以及机架通过铰轴组合构成四连杆机构，以实现变幅过的水平移动。臂架系统有限元模型型结构往往用加强筋来强化局部抗弯能力，其对于整体的刚度和强。为了简化模型，减小模型规模，提高运算速度，本文在建立臂架系型时将加强的因素去掉。MQ2535门座起重机臂架系统的有限元模型下:

保存基本数据到文件。3.3.2结果分析图3一2、3一3、3一4、3一5是臂架结构在上述两种工况下的静力学分析结果:图3一1臂架系统在工况l时的位移变化图(虚线为变形前)

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本文编号：2720407