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塔式起重机回转起制动过程的动载特性研究

发布时间:2020-08-04 15:28
【摘要】: 塔式起重机是一种间歇式工作机械,工作中运动状态和荷载的变化,将会引起机构结构和整个系统的冲击和振动,它们将不同程度的影响零件寿命结构可靠性以及司机的疲劳和安全。因此准确描述和精确计算塔机结构体系在外激励下的动态过程,对于塔机的经济性和安全性都具有非常重要的意义。目前,国内外对塔式起重机的动态分析多集中于起升机构的起动与制动过程的动态研究,各国设计规范中的计算方法与理论中的有关动载系数亦是针对起升过程而言。然而回转过程的动态反应是工程实际的客观存在,因回转起制动引起的动力学问题应引起足够关注。本文试图在此方向做出相应的贡献。 本文针对塔式起重机回转起制动工况下扭转振动特性和惯性载荷特性进行了分析计算,总结出了一套方便、实用的方法,并且应用动态特性实验验证了该方法的正确性。 本文首先根据多台塔式起重机的动力有限元分析结果和回转起制动的载荷特点,并根据桁架结构的刚度等效和机构动力分析的质量及转动惯量等效原则,建立了一个塔式起重机扭转振动分析的等效模型,将复杂的塔机结构简化成一平面结构,为扭转振动分析奠定了基础;然后在该等效模型的基础上,根据结构振动理论,计算出了塔机第一阶振动频率(基频)和振型。进而根据振型叠加法和结构分析中的位移法,分析计算了吊臂主弦杆和塔身腹杆等重要构件在扭转振动中的最大动应力,弥补了以前在此工况下动态载荷分析的不足;最后计算了QT810实验型塔式起重机分别在最大幅度、中间幅度和最小幅度额定载荷下的扭转振动情况,并进行了动态特性测试;通过实用方法的计算结果与实验结果比较证明了本分析方法具有很高的精度,而计算工作量较小。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TH213.3
【图文】:

振型图,工作幅度,塔机,额定载荷


(e)第五阶振型 (f)第六阶振型图 2-2 塔机最大工作幅度额定载荷下的振型Fig. 2-2 Tower crane’s vibration mode with the rating load in the maximum range(2)动力响应分析按照上述分析,将起制动加速度施加在回转机构以上的部分可知塔机扭转振动周期和相应工况下第一阶振型的周期几乎相等,说明塔机的第一阶振型在扭转振动中起决定性的作用。这为以后采用简化模型进行分析提供了依据。由于吊臂横截面为三角形结构,上弦杆处在吊臂的对称中心位置,故在回转振动中受力很小,主要为下弦杆受力。而且越靠近吊臂根部,下弦杆受力越大。由于吊臂下弦杆对称于吊臂的中心线,导致一边弦杆受拉,另一边弦杆受压,而且拉压应力的绝对值相等,说明由回转振动引起的动应力较大,在作结构分析时是不能忽略的。由计算结果还可以看出,吊臂腹杆在回转振动中受力较小,在静载作用下受力也不大,故吊臂的强度主要由主弦杆决定。对该塔机进行静力分析,可以看出塔身腹杆在静载作用下受力较小,主要由塔身主弦杆承受静力载荷;而通过扭转振动分析可知塔身腹杆在扭转振动中是重要的受力构件,主弦杆扭转振动应力相对小于其静应力。2.5 本章小结

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温度补偿,应变片,补偿片,测试线


温度补偿应变片

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本文编号:2780738

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