轮式起重机臂架结构的非概率可靠性研究

发布时间：2020-05-22 17:16

【摘要】： 箱形臂架是轮式起重机的重要部件,其结构的强度、刚度和稳定性决定整个产品的安全性和使用性能。常用的设计计算方法主要是安全系数法。而实际产品的使用中,臂架受到的起升载荷、起升动载系数以及重物偏摆角等都不是确定的量,而是模糊变量、区间变量或是它们的组合,将其考虑成定值,没有和可靠性联系起来。常规可靠性方法是用概率模型来描述不确定变量,概率模型应用的基本前提是大量样本的存在和事件具有可重复性,研究表明:概率模型的小偏差可能导致计算结果出现很大误差;当缺乏足够的数据信息来描述概率模型时,概率可靠性方法的计算结果是不可靠的。对轮式起重机这样大型昂贵的工程机械产品而言,其往往小批量生产,因此很少有条件能够采集到足够的样本来建立较为精确的概率模型。而基于区间的结构非概率可靠性理论可以利用有限的信息,只需要知道不确定参量的界限,而不需要其分布情况,就能得到响应量可靠度,因此能够弥补概率可靠性的不足,从而使臂架结构设计和可靠性较好地结合起来。本文以轮式起重机六边形箱形截面臂架为对象,以起升载荷、偏摆角和冲击系数为不定参量,进而确定了臂架变幅平面内所受的轴向载荷、横向载荷、载荷偏心而引起的力矩以及回转平面内的侧向载荷的变化区间范围,并分别对臂架刚度、强度、整体稳定性和局部稳定性的非概率可靠度进行研究,得出计算方法与公式,并结合实例对其进行说明,使起重机臂架的常规算法和非概率可靠性很好地结合起来。对100吨汽车起重机椭圆截面臂架进行非概率可靠性优化,使其强度、刚度和稳定性满足非概率可靠度的条件下,重量最轻;并对椭圆截面中的大圆直径、顶边长度和圆心到顶边距离三者关系进行了分析,得出三者协同变化及独自变化时对臂架重量和可靠度的影响,为设计者提供了有力的参考依据。
【图文】：

折臂,汽车起重机

致使我们的许多产品在技术水平、实物质量上有很大的差异。并且由于其所用理论本身的局限性，很难全面的考虑实际工作中的各种复杂条件，因此有些时候，理论计算出的臂架强度和刚度都满足条件的情况下，反而在工作中产生折臂情况，如图1.1所示为重庆大江信达车辆股份有限公司生产的QYSFA汽车起重机，在理论计算和有限元静力分析均满足条件的情况下，在吊装作业时折臂。分析其原因，主要是因为理论计算时，各计算量都按确定值考虑，但实际上这些量不是定值，而是模糊变量、区间变量或是它们的组合，在设计中没有分析其可靠性造成的，静力分析满足条件，并不一定可靠性高。因此在进行轮式起重机设计时，把可靠性理论引入到设计中，，就显得非常必要。图1.1汽车起重机折臂图 Fig.1.1TomuPboomfortruekcrane要实现汽车起重机性能的最优化，就要对臂架重量进行优化及减重，臂架重量的减少一般有两种途径，一是采用高强度钢材;二是对起重臂截面进行优化。高强度的钢板

臂架,几何尺寸

间隙的大小由使用要求和工艺条件决定，通常△，一1一3mm;△二—在回转平面内相邻两节臂之间的横向间隙。II，+，、乙十，—伸缩臂的几何尺寸，见图3.2。’’{’。2_、户 ---}}}{一一一一一一一一一一一一一~到到易易一告一二二二二二二二二 {{{{{_仁 ______________________一一一一卜一仁一区二二二二二二二 ____________」 _____曰曰曰曰曰曰曰曰曰目目目目目目目目目匕 :::::匕匕{一一一一一图3.2臂架几何尺寸 Fig.3.2Dimensionoferaneboom
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH213.6

【引证文献】