桥式起重机座椅系统减振结构研究

发布时间：2020-03-29 19:08

【摘要】： 桥式起重机运行过程中产生的震动造成驾驶员疲劳,增加了驾驶员的误操作,过量的震动会使驾驶员患职业病。为了提高驾驶员的操作精度和保护驾驶员的身心健康,本文拟采用合适的座椅结构参数方式来减小起重机传递给驾驶员的震动。 针对桥式起重机的工作模式,分别对起吊过程、小车运行过程、大车运行过程进行仿真,得到三个过程中驾驶室的振动特性;通过模态求解与谐响应求解,得到驾驶室竖直振动的敏感频率值;建立座椅的理论模型,在综合考虑仿真结果、模态结果、谐响应结果以及座椅实际情况的基础上确定了座椅参数。在参照样机图纸的基础上建立详细的桥架有限元模型,利用有限元软件实现模型的模态分析与谐响应分析。在研究过程中,借助ANSYS软件与科学计算工具MATLAB并结合结构振动基本理论与统计学知识实现了三种过程的仿真。仿真过程中,理论推导与数值计算紧密结合,理论推导结果与数值计算结果相互印证。在数据处理过程中采用了数值分析方法与信号处理基本理论。考虑到起重机实际情况,座椅结构采用被动减振方案。这种方案成本低、安装维护方便、可靠性好。在建立座椅单自由度与两自由度理论模型后,分别对两种模型在不同参数情况下的减振效果进行了分析,并给出了两者的优缺点。依据先前分析得到的结论,确定了两种座椅减振结构的参数值。 通过分析得知两自由度被动减振方案有显著的减振效果,这种方案能大幅减小座椅传递给驾驶员的震动。因此,有利于保护驾驶员身体健康和提高劳动效率。另外,论文仿真过程可以为桥式起重机动态分析提供借鉴,以达到优化产品性能、提高产品竞争力与收益的目的。
【图文】：

主梁内部构造图2一2整体模型

进行动力分析时，，因小车架与桥架之间的装配关系在ANSYS软件中无法得到真实体现，所以分析重点放在了桥架上，省略了小车架，相关力施加在桥架相应位置上。桥架有限元模型见图2一5。在运用有限元软件求解时，可以通过减小单元尺寸的方法提高求解精度。但是，单元尺寸的缩小意味着单元数目与总自由度数目的增加，导致计算量大幅增加。在保持单元总数不变的情况下，可以通过改变网格疏密分布的办法提高求解精度。网格疏密分布原则:结构不规则或应力集中区域采用小网格划分单元，结构规则或应力集中程度低的区域采用大网格划分单元。首先，采用大网格划分模型并进行试算，找到模型应力集中严重的区域(见图2一6)。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH215

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本文编号：2606395