门座起重机柔性变幅安全系统研究

发布时间：2017-10-13 17:26

  本文关键词：门座起重机柔性变幅安全系统研究

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【摘要】：柔性变幅门座起重机变幅机构失效时,臂架将失去平衡,可能造成事故。为避免此类事故发生,有的起重机加装了安全拉索。臂架折断的实际案例表明,这种解决方案的局限性还是非常明显的。为合理设置安全拉索,需要研究事故状态安全拉索作用过程中臂架的动力学性能。针对安全拉索方案的局限性,有人提出一种由双联变幅系统与常闭盘式安全制动器构成的另一种臂架安全系统代替安全拉索系统。为验证新安全系统的可行性,确定系统关键参数,对这种臂架安全系统作用过程中臂架动力学性能的研究是非常必要的。因变幅系统失效的臂架下落工况是非常危险的,所以不能通过试验的方法来研究安全系统的安全性,所以臂架安全系统的动力学仿真是解决安全系统参数设置问题的一个有效途径。本文以某采用安全拉索的柔性变幅门座起重机为研究对象。首先,以ADAMS为平台，，结合ANSYS,建立安全拉索系统的刚柔耦合模型。通过对事故工况及最理想工况的仿真分析,结合仿真获得的臂架动力学性能,讨论不同工况下系统的安全性。其次,建立双联变幅系统与常闭盘式安全制动器构成的臂架安全系统的刚柔耦合模型,现场测试影响系统性能的关键参数,仿真分析了最危险工况,研究安全系统的可行性。然后,确定关键参数的研究范围,并对不同参数组合的新安全系统进行仿真,以臂架结构强度、变幅绳破断拉力和臂架极限仰角为限制条件,确定使新安全系统可行的关键参数有效范围。最后,任选关键参数有效范围内一点作为新安全系统的参数,并对该参数下新安全系统进行仿真,验证所得到的关键参数有效范围的正确性。研究结果表明：1.在事故状态下,即使安全拉索能为臂架提供足够的拉力,但臂架结构不足以承受安全拉索引起的冲击载荷,所以安全拉索不能保证臂架在事故状态下的安全；2.若能正确选取关键参数,双联变幅系统与常闭盘式安全制动器构成的臂架安全系统可行。本文的研究方法及结论为合理设置安全拉索和臂架变幅安全系统提供参考和借鉴。
【关键词】：门座起重机 柔性变幅 安全拉索 钢丝绳建模 动力学仿真
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH213.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 门座起重机介绍9-11
• 1.1.1 门座起重机简介9
• 1.1.2 门座起重机发展现状9-11
• 1.2 平衡臂架式变幅系统简介11-14
• 1.3 动臂柔性变幅起重机变幅系统的失效风险14-15
• 1.4 ADAMS在起重机研究领域的应用15-16
• 1.5 课题的研究背景与意义16-17
• 1.6 课题研究的内容及技术路线17-18
• 1.7 本章小结18-19
• 2 安全拉索系统安全性研究19-41
• 2.1 安全拉索系统简介19
• 2.1.1 门座起重机主要性能参数19
• 2.1.2 安全拉索19
• 2.2 安全拉索系统建模19-34
• 2.2.1 柔性体建模方法20-23
• 2.2.2 臂架柔性体建模23-24
• 2.2.3 柔性体的校核与设置24-27
• 2.2.4 钢丝绳建模方法27-31
• 2.2.5 安全拉索系统中钢丝绳建模31-33
• 2.2.6 整机建模33-34
• 2.3 事故工况安全拉索系统安全性34-37
• 2.3.1 仿真工况34-35
• 2.3.2 仿真结果分析35-37
• 2.4 最理想工况安全拉索系统安全性37-39
• 2.4.1 仿真工况37-38
• 2.4.2 仿真结果分析38-39
• 2.5 本章小结39-41
• 3 新安全系统性能研究41-61
• 3.1 系统构成41-43
• 3.1.1 构造及原理41-42
• 3.1.2 新安全系统安全性要求42
• 3.1.3 影响系统性能的关键参数42-43
• 3.2 新安全系统建模43-46
• 3.2.1 臂架柔性体建模43
• 3.2.2 新安全系统中钢丝绳建模43-45
• 3.2.3 整机建模45-46
• 3.3 实测参数的新安全系统研究46-51
• 3.3.1 实测参数46-47
• 3.3.2 仿真工况47-49
• 3.3.3 仿真结果分析49-51
• 3.4 关键参数的设置51-57
• 3.4.1 参数研究范围52-53
• 3.4.2 参数有效范围53-57
• 3.5 实例验证57-60
• 3.5.1 仿真工况57-58
• 3.5.2 仿真分析58-60
• 3.6 本章小结60-61
• 结论61-62
• 参考文献62-64
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况64-65
• 致谢65-66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 韩莉莉;许军辉;宁yN;朱邦河;;基于ADAMS/Cable模块的柔索驱动仿真研究[J];中原工学院学报;2014年06期

2 田春伟;马军星;王进;李强;;基于ADAMS的钢丝绳建模方法研究[J];建筑机械化;2014年07期

3 黄陈娣;;门座式起重机的现状以及发展趋势[J];科技传播;2012年11期

4 王定贤;殷亮;李颖;陈思林;杨丹;;钢丝绳的建模及动力学仿真分析[J];矿山机械;2010年08期

5 龙靖宇;姚国东;;基于ADAMS的起重机钢丝绳绕组建模与验证[J];煤矿机械;2009年11期

6 张永德;汪洋涛;王沫楠;姜金刚;;基于ANSYS与ADAMS的柔性体联合仿真[J];系统仿真学报;2008年17期

7 Tamer M Wasfy;Ahmed K Noor;戈新生;张奇志;赵维加;;柔性多体系统的计算策略[J];力学进展;2006年03期

8 赵希芳;;ADAMS中的柔性体分析研究[J];电子机械工程;2006年03期

9 赵宝兴,杨良生;直卷筒补偿臂架系统的设计[J];起重运输机械;1979年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘金;海上风机拖航过程动力学仿真[D];大连理工大学;2015年

2 孙德虎;码垛机设计与关键技术研究[D];石家庄铁道大学;2015年

3 刘元周;双齿辊破碎机破碎齿及齿环强度刚度研究[D];吉林大学;2014年

4 叶浪;气液驱动连续强夯机构仿真研究[D];大连理工大学;2013年

5 刘波;混合驱动九连杆冲压机构的研究与仿真分析[D];中北大学;2013年

6 张智;基于随机路面输入的货车车架可靠性分析评价方法研究[D];合肥工业大学;2013年

7 陈旭;大型数控龙门铣床的虚拟样机研究[D];西安工程大学;2012年

8 彭乐雄;基于地面力学的强夯机柔性多体动力学仿真[D];大连理工大学;2012年

9 冯凯;液压缸驱动履带行走机构设计及仿真[D];大连理工大学;2012年

10 伍俊民;基于ADAMS的600t起重船起重机结构动态仿真研究[D];武汉理工大学;2012年

本文编号：1026167