起重机超静定臂架几何参数设计研究

发布时间：2020-04-02 10:56

【摘要】：随着高层建筑和大型建筑的发展,塔式起重机以其服务半径大、吊运速度快、占地面积小、适应城市建筑施工现场狭窄的特点而被广泛应用。塔机正向着大型化、高速化和专用化方向发展。臂架是塔机的主要构件,其设计合理与否直接影响塔机的起重性能和整机稳定性。 小车变幅式塔机,臂架兼做小车的运行轨道,从工艺性角度考虑,设计者应保证臂架在起吊重物后变形的平顺性,局部挠度不宜过大。因此,刚度设计及强度设计应该共同作为臂架设计的要素。拉杆对臂架的变形起到限制作用,拉杆的刚度大小影响臂架的整体变形情况,应该设计拉杆的合理刚度。双吊点臂架属于一次超静定,其内力与变形的计算、吊点位置的确定都远比静定结构的单吊点水平臂架复杂。吊点位置、拉杆与臂架的央角影响臂架的受力情况和承载能力,确定合理的吊点位置及拉杆与臂架间的夹角是十分必要的。 本文阐述了国内外塔式起重机的发展现状,根据弹性力学理论,建立力学模型,提出从强度和刚度两个角度来考虑设计吊点位置。分别计算典型工况下单吊点、双吊点臂架的受力情况,利用公式计算,依据等强度原则,初步确定等截面形式臂架吊点位置；以吊点分界,将臂架分为三段变截面形式,调整吊点位置及拉杆与臂架的夹角,以臂架质量最轻作为目标函数,应用有限元软件ANSYS对双吊点位置优化。在优化结果中,通过灵敏度分析,找出了主要有实质性影响的设计变量,利于了解各设计变量对目标函数的影响。通过列挠曲线方程,绘制臂架典型工况下的变形曲线,针对悬臂段变形较大的特点,设计上扬角。给出不同幅度小车变幅式臂架吊点合理位置推荐值。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH21;TU61

【参考文献】

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本文编号：2611859