全地面起重机变幅副臂工况起臂研究

发布时间：2017-04-14 21:15

  本文关键词：全地面起重机变幅副臂工况起臂研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：仝地面起重机由于其作业灵活的特点在现代工程中得到了广泛应用,其变幅副臂工况是最常用的作业方式之一,这种工况的起臂过程复杂而危险,起臂的成功与否直接关系到起重机的作业效率,甚至会危及人身安全。特别长臂长变幅副臂工况时,非线性因素会使臂架产生很大的变形,从而影响起臂的稳定性。因此,在臂架系统的设计中需考虑非线性对起臂的影响。 本文以全地面起重机变幅副臂工况起臂为研究对象,先分析18-126米各臂长变幅副臂工况在无外界帮助的情况下能否独立起臂,再对各臂长的最优起臂形式进行探讨,最后就线性和非线性理论对起臂的影响规律进行研究。本论文的主要研究内容如下。 (1)分析18-126米臂长变幅副臂工况各起臂形式的动作原理和过程特性,建立起臂数学模型,以变幅油缸受力、伸缩油缸受力、主臂臂头弯矩和起臂的稳定性系数为评价指标,验证各臂长变幅副臂工况能否在无外界辅助的情况下完成自行起臂； (2)针对各臂长的特殊情况,根据各臂长不同起臂形式下的受力特点和稳定性系数,提出最优的起臂方式； (3)以几何非线性理论和等效惯性矩法为基础,利用ANSYS中的APDL语言建立由梁单元和杆单元组成变幅副臂工况起臂参数化有限元模型,研究线性和非线性理论对起臂的影响规律。 本文研究结果表明,刚性起臂情况下,全地面起重机变幅副臂工况带辅助撑杆起臂形式比不带辅助撑杆起臂整机更稳定,受力更合理。短臂长变幅副臂工况起臂时采用LSL力式起臂较安全,而大臂长变幅副臂工况起臂时,采用LLS起臂方式较安全；其中,LSL起臂方式：主臂变幅-主臂伸缩-变幅副臂变幅；LLS起臂方式：主臂变幅-变幅副臂变幅-主臂伸缩。 短臂长变幅副臂工况起臂分析时,可以用线性模型代替非线性模型,以提高求解效率,而对于大臂长变幅副臂工况起臂,需考虑非线性因素对起臂的影响。辅助撑杆在起臀过程中所起的作用：a)起臂过程中使变幅拉板与主臀臂头之间保持一定的安全距离；b)辅助撑杆在起臂初始阶段可以减小变形量和受力,提高起臂的稳定性。 本论文的研究成果对同类型起重机变幅副臂工况起臂模型的简化等效,起臂操作以及臂架系统的设计,具有一定的参考意义。
【关键词】：全地面起重机 起臂模型 辅助撑杆 最优化起臂形式 非线性
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH213
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-23
• 1.1 全地面起重机概述9-10
• 1.2 全地面起重机起臂概述10-13
• 1.2.1 短臂长变幅副臂工况带辅助撑杆起臂概述11-12
• 1.2.2 短臂长变幅副臂工况不带辅助撑杆起臂概述12
• 1.2.3 长臂长变幅副臂工况带辅助撑杆起臂方式概述12-13
• 1.3 研究现状及卡相关理论13-21
• 1.3.1 起重机臂架系统研究现状13-14
• 1.3.2 起重机起臂研究现状14-16
• 1.3.3 起重机倾覆稳定性研究现状16
• 1.3.4 臂架非线性研究现状及相关理论16-21
• 1.4 本课题研究意义及研究内容21-23
• 1.4.1 本课题研究意义21
• 1.4.2 课题研究内容及关键问题21-23
• 2 全地面起重机变幅副臂工况起臂力学模型及简化23-37
• 2.1 全地面起重机起臂力学模型力学分析23-26
• 2.1.1 变幅副臂系统力学分析23-25
• 2.1.2 主臂系统力学分析25-26
• 2.2 全地面起重机变幅副臂工况起臂有限元模型简化26-34
• 2.2.1 主臂系统简化及单元选择27-30
• 2.2.2 变幅副臂系统简化及单元选择30-32
• 2.2.3 起臂有限元模型的载荷组合和边界条件约束32-34
• 2.2.4 几何非线性计算在ANSYS中的应用34
• 2.3 变幅副臂工况起臂倾覆稳定性研究34-36
• 2.4 本章小结36-37
• 3 全地面起重机变幅副臂工况起臂结果分析37-46
• 3.1 各臂长变幅副臂工况起壁结果分析37-43
• 3.1.1 短臂长LSL起臂和不带辅助撑杆起臂结果分析37-41
• 3.1.2 LSL起臂与LLS起臂结果分析41-43
• 3.2 各臂长变幅副臂工况最优化起臂形式研究43
• 3.2.1 各臂长变幅副臂工况最优化起臂形式研究43
• 3.3 后撑杆、辅助撑杆安装尺寸和位置对起臂的影响研究43-45
• 3.3.1 后撑杆和辅助撑杆之间夹角对起臂的影响分析43-44
• 3.3.2 后撑杆尺寸对起臂的影响研究44-45
• 3.4 本章小结45-46
• 4 线性和非线性理论对带辅助撑杆起臂的影响研究46-66
• 4.1 起臂姿态的选取46
• 4.2 线性和非线性对起臂影响分析46-64
• 4.2.1 线性和非线性对起臂变形量的影响研究46-52
• 4.2.2 刚性、线性和非线性对起臂受力的影响52-59
• 4.2.3 线性和非线性对变幅副臂起臂过程影响研究59-61
• 4.2.4 辅助撑杆对起臂过程的影响分析61-64
• 4.3 本章小结64-66
• 结论66-68
• 参考文献68-71
• 攻读硕士学位期间发农学术论文情况71-72
• 致谢72-73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 成凯;柯朝东;冯冶;;履带起重机起臂过程动力学分析[J];中国工程机械学报;2011年02期

2 滕儒民;刘阚元;陈礼;;有限元法计算大吨位伸缩臂起重机起重性能[J];中国工程机械学报;2011年02期

3 纪爱敏 ,彭铎,刘木南,罗衍领,张培强;QY25K型汽车起重机伸缩吊臂的有限元分析[J];工程机械;2003年01期

4 黄耀怡;;大型动臂吊机起臂时臂架结构总稳定性设计[J];工程机械;2010年10期

5 蔡福海;高顺德;王欣;;全地面起重机发展现状及其关键技术探讨[J];工程机械与维修;2006年09期

6 彭正中,王新敏,司瑞军;ANSYS几何非线性理论及其在桥梁结构中的应用[J];国防交通工程与技术;2004年04期

7 裘伟锋;张宗山;李春生;;汽车起重机吊臂设计非线性迭代计算[J];今日工程机械;2010年08期

8 冯立浩;;基于SolidWorks Simulation的随车起重机吊臂有限元分析[J];机械工程师;2011年05期

9 邢怀念;张小鹏;刘增利;;MK650型起重机桁架臂结构有限元分析与应变测试[J];机械强度;2011年02期

10 韦仕富;王三民;郑钰琪;李攀;;某型汽车起重机吊臂的有限元分析及试验验证[J];机械设计;2011年06期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 夏拥军;计及二阶效应的柔性杆系动态分析及在起重机械中的应用[D];哈尔滨工业大学;2007年

2 罗冰;起重机柔性臂架系统动力学建模与分析方法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 张正得;大吨位全路面起重机利用有限元进行性能计算程序开发[D];吉林大学;2011年

2 王真;单臂架起重机臂架结构变幅运动与动力数值仿真[D];武汉理工大学;2003年

3 辛宏彦;大型履带起重机超长臂架系统非线性方法研究[D];大连理工大学;2006年

4 王雨松;全地面起重机副臂线性静力分析及其部件屈曲分析[D];吉林大学;2007年

5 廉伟东;全地面起重机副臂解析法计算程序的开发[D];吉林大学;2007年

6 刘家辉;履带起重机臂架系统动力学仿真[D];大连理工大学;2007年

7 姚嘉;全地面起重机性能计算及有限元分析[D];吉林大学;2009年

8 张静;履带起重机臂架稳定性研究[D];大连理工大学;2009年

9 董永平;履带起重机变幅机构动态特性研究[D];东北大学　;2009年

  本文关键词：全地面起重机变幅副臂工况起臂研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：306876