回轉(zhuǎn)制動載荷激勵下的門座起重機臂架系統(tǒng)動態(tài)特性研究.pdf

1、回轉(zhuǎn)機構(gòu)是臂架類起重機重要的工作機構(gòu)，根據(jù)起重機設(shè)計規(guī)范，回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置與傳動部件的計算載荷，要考慮摩擦阻力矩、風(fēng)阻力矩、傾斜阻力矩等靜載荷，而動載荷僅考慮由回轉(zhuǎn)機構(gòu)起、制動所引起的慣性載荷。然而，在回轉(zhuǎn)機構(gòu)實際的運轉(zhuǎn)過程中，特別是在制動時，機構(gòu)中發(fā)生的沖擊振動現(xiàn)象十分明顯，但這種非常顯著的動態(tài)效應(yīng)在回轉(zhuǎn)機構(gòu)的強度計算中僅由安全系數(shù)來考慮，也就是把較復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)人為地轉(zhuǎn)化為簡單的靜態(tài)系統(tǒng)并沒有準(zhǔn)確地反映事物的本質(zhì)。因此，深入研究回轉(zhuǎn)機構(gòu)

2、在制動時的動態(tài)過程，準(zhǔn)確地分析回轉(zhuǎn)機構(gòu)動載荷產(chǎn)生的原因以及影響因素，對起重機的設(shè)計是十分重要的。針對以上問題，本文以MQ4033門座起重機臂架系統(tǒng)為研究對象，以有限元和機械動力學(xué)為理論基礎(chǔ)，運用ANSYS8.1對臂架系統(tǒng)在回轉(zhuǎn)制動時的工況進行動力學(xué)分析，獲得了臂架系統(tǒng)的模態(tài)特征以及在回轉(zhuǎn)制動時的動力響應(yīng)。主要的研究工作如下： 1)介紹了門座起重機臂架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，分析其工作原理，結(jié)合機械動力學(xué)相關(guān)知識針對起重機的回轉(zhuǎn)制動工況建

3、立力學(xué)模型，從理論上獲得門座起重機臂架系統(tǒng)在回轉(zhuǎn)制動時的力學(xué)參數(shù)和動力特性。 2)運用ANSYS8.1對門座起重機的臂架系統(tǒng)建立有限元計算模型，給出了用梁單元BEAM188建模的原則和步驟，為今后用梁單元進一步開展對門座起重機的有限元分析奠定基礎(chǔ)，并且采用APDL(ANSYSParametricDesignLanguage)語言實現(xiàn)參數(shù)化建模，使得在有限元分析過程中對模型的修改以及再次計算方便、快捷，達到虛擬設(shè)計的效果。

4、 3)對門座起重機空載和滿載兩種工況進行靜力分析，尋求充分利用門座起重機的承載能力、降低自重的有效途徑。 4)研究了臂架系統(tǒng)的動態(tài)特性，對其進行模態(tài)分析，提取了前幾階固有頻率、主振型及其振型圖，并對結(jié)果進行分析，驗證結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的正確性，為以后在新產(chǎn)品的設(shè)計中能夠進行結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的預(yù)估及優(yōu)化設(shè)計提供方法。 5)利用ANSYS8.1對起重機回轉(zhuǎn)制動進行瞬態(tài)動力學(xué)分析，從而獲得臂架系統(tǒng)在該工況時的瞬態(tài)動力響應(yīng)，包括動應(yīng)力、動