固定式起重机支承圆筒回转制动过程的动力学分析

发布时间：2020-05-12 05:01

【摘要】： 固定式起重机的支承圆筒是起重机工作时非常重要的承载部件,其力学性能对整机的正常运转有直接影响。对支承圆筒进行静力分析时,在考虑了起重机在各种工况可能出现的最大载荷下,支承圆筒的强度、刚度均满足要求。但是,从各港口回馈的信息表明,固定式起重机在吊重从地面突然起升、吊重在空中突然卸载、回转起制动和变幅起制动等工况下,支承圆筒将会产生明显的冲击振动,且幅度较大。这种非常显著的动态效应在实际的计算分析中仅由安全系数来考虑,也就是把一个较复杂的动态系统人为地转化为简单的静态系统,并没有准确地反映事物的本质,难以分析并解决固定式起重机的支承圆筒的振动问题。实际计算分析中,将动态问转化为静态问题的主要原因是:动载荷产生的原因以及影响因素比较复杂、动载荷的拟合比较困难。本文正是以上述问题为出发点,以固定式起重机GQ4525的支承圆筒为研究对象,以机械动力学和有限元法为理论基础,运用有限元软件ANSYS对支承圆筒在回转制动工况下进行结构动力学分析,研究了支承圆筒的动态特性和动力响应规律。 主要研究工作如下: (1)根据固定式起重机的结构特征及工作原理,利用有限元软件ANSYS建立整机的有限元模型,在满载最大幅度工况下进行静力分析,结合起重机金属结构理论对结构的应力与变形进行分析。 (2)研究固定式起重机结构的系统固有动态特性,对有限元模型进行模态分析,提取前4阶固有频率,振型图以及振型仿真,评价结构的刚度是否符合要求,确定回转制动工况下结构的固有频率和相应的主振型。 (3)应用机械动力学的理论和方法,分析回转制动时动载荷产生的原因以及影响因素,从机构动力学和结构动力学两个角度分别建立力学模型,分析动载荷的变化规律,通过理论计算拟合动载荷的具体函数形式,并求出最大动载荷,对两种方法得到的结果进行比较分析,由此总结分析动载荷的一般研究方法。 (4)对固定式起重机在回转制动工况下利用ANSYS进行瞬态动力学分析,获取并分析支承圆筒在回转制动时的动力响应曲线,包括动应力、动位移响应仿真云图和典型节点的动应力时间历程曲线。
【图文】：

力学分析是用来求解外载荷引起的位移、间相关作用对结构响应的影响并不显著机械结构，ANSYS的静力分析过程一般包果这样三个步骤。的建立研究内容是固定式起重机支承圆筒的动臂架、吊重，平衡系统、转台等)在回转态特性及动态响应具有非常重要的影响，立整机模型非常必要。和动力分析的模型统一性，以便进行对重机进行整机建模。统的特征，有限元模型应包含节点、单元O4525固定式起重机的有限元模型构建情

这类载荷应是工作中可能产生的最大载荷。通过对支承圆筒在最大幅度满载工况下的静力分析，可以得到以下结果(见图3一4、3一5、3一6、3一7)。从图中可以直观地看出支承圆筒结构的变形情况，，包括位移变化和应力变化。.ODJ山昌O‘目110.万，^C皿r.i山切.，5.日.出o’科，﨑

本文编号：2659701