履帶吊管機(jī)總體結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案的研究.pdf

1、履帶吊管機(jī)屬于大中型管線施工專用起重機(jī)械設(shè)備，它主要具有起重量較大、工作范圍廣、接地比壓小并且可添加其它附加設(shè)備實(shí)現(xiàn)多用途等特點(diǎn)。隨著我國(guó)大中型石油和天然氣管線的新建，對(duì)吊管機(jī)的需求量逐年增加，對(duì)其性能的要求也越來(lái)越高。
　　吊臂是吊管機(jī)上的重要結(jié)構(gòu)件，主要起著支撐和變幅作用。在吊管機(jī)的整機(jī)重量當(dāng)中，吊臂的重量占據(jù)了較大比重，且其重量還是影響起重能力的主要因素之一。因此，合理設(shè)計(jì)吊臂的結(jié)構(gòu)，提高吊臂單位重量的起重量也就成為總體結(jié)構(gòu)

2、優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，這就對(duì)吊臂的設(shè)計(jì)提出了更為嚴(yán)格的要求，即在保證吊臂有足夠的強(qiáng)度和剛度的同時(shí)又要有較輕的質(zhì)量。
　　本論文針對(duì)某公司生產(chǎn)的 DG45型履帶吊管機(jī)作為研究對(duì)象，利用 ANSYS workbench軟件建立吊管機(jī)吊臂的三維數(shù)字模型和有限元參數(shù)化模型。運(yùn)用有限元軟件，對(duì)三種基本工況下的吊臂進(jìn)行靜強(qiáng)度和靜剛度分析，得到應(yīng)力和應(yīng)變分布等數(shù)據(jù)。然后，在優(yōu)化分析模塊中對(duì)吊管機(jī)吊臂進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)得到吊臂較為合理的主弦

3、桿幾何尺寸，并對(duì)優(yōu)化后的吊臂進(jìn)行驗(yàn)算，由驗(yàn)算的結(jié)果可知，優(yōu)化后的吊臂滿足使用性能要求，從而驗(yàn)證了優(yōu)化結(jié)果的可行性。
　　在優(yōu)化吊臂的基礎(chǔ)上提出吊管機(jī)總體結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，優(yōu)化方案主要通過優(yōu)化吊臂重量和改變吊管機(jī)液壓絞車的安裝位置來(lái)實(shí)現(xiàn)，改變液壓絞車安裝位置時(shí)又對(duì)配重裝置進(jìn)行了簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。吊管機(jī)總體結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案在不改變吊管機(jī)機(jī)體的情況下，根據(jù)力矩法校核起重機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性，對(duì)吊管機(jī)總體結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的穩(wěn)定性進(jìn)行分析和對(duì)比。
　　本論

4、文履帶吊管機(jī)吊臂有限元分析結(jié)果表明：用 ANSYS workbench進(jìn)行有限元分析既可以節(jié)省設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)間，又可以有比較高的模擬精度，對(duì)于工程實(shí)際具有重要指導(dǎo)意義。同時(shí)還可以提高相似機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平，使其結(jié)構(gòu)更加合理，以滿足當(dāng)今社會(huì)不斷發(fā)展的需要。對(duì)吊管機(jī)總體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析結(jié)果表明：對(duì)吊管機(jī)總體結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，在吊管機(jī)起吊性能不變的情況下，其穩(wěn)定性得到了提高。在吊管機(jī)起吊性能和穩(wěn)定性都不變的情況下，吊管機(jī)的整機(jī)重量得到了減輕。該吊管機(jī)總體