履带起重机起重性能研究与软件开发

发布时间：2020-09-27 21:24

　　起重性能直接反应了起重机工作半径与起重载荷的相互关系,是评价起重机性能的重要参数。履带起重机的起重性能是由结构的承载能力和稳定性决定的,结构的承载能力主要是指臂架结构的承载能力,而其作业稳定性是由其自身的重量重心和配重的重量重心决定的。准确的计算履带起重机的起重性能,对于合理确定整机重量、总体布局、有效提高其作业性能,起着至关重要的作用。本文以宇通重工有限公司和东北大学机械工程与自动化学院联合开发的"YTQU160履带起重机起重载荷表优化”为背景,针对影响起重性能的三个主要因素：臂架强度、臂架整体和局部稳定性、整机抗倾翻稳定性进行研究,目的是在满足要求的前提下,充分发挥额定起重性能,提高该产品在同规格产品中的竞争力。首先,本文建立了臂架的力学模型,在此基础上对臂架的强度和稳定性进行分析,通过MATLAB软件将弦杆应力以曲线的形式表示出来,以便直观的判断出臂架各截面的应力变化趋势。其次,为了保证起重机在坚实的地面上吊载作业时机身稳定不倾翻,文中对抗倾覆稳定性进行了研究,结合YTQU160履带起重机,从目前国内外的三种准则中,确定出计算本机型抗倾覆稳定性的准则为按临界倾覆载荷标定额定起重量法。根据载荷表的制定原则,计算出本机型的载荷表。在制定载荷表的基础上,首先,对整机的起重性能进行了分析,分析结果表明：当臂架强度和稳定性控制的起重量曲线和整机稳定性控制的起重量曲线比较接近,且交点适中时,整机具有良好的性能,此时整机利用率高。其次,本文首次提出臂架系统典型计算工况的确定准则,以前分析YTQU160起重机臂架受力时,需要计算近1600个工况,现在只需分析36个工况,大大减少了工作量。考虑到钢丝绳对起重机实际工况吊重的影响,文中对臂架起升角度和臂架头部的静态位移进行了研究。开发了履带起重机起重性能辅助设计软件,其目的是对起重机臂架等重要结构件进行强度校核和进行起重性能计算。
【学位单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：TH213.7
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章绪论
    1.1 课题来源、选题依据和背景
    1.2 课题研究现状及发展动态
    1.3 课题研究的目的及意义
    1.4 课题研究的主要内容
第2章臂架载荷计算及力学模型
    2.1 臂架概述
    2.2 臂架受力分析
        2.2.1 变幅平面内力计算
        2.2.2 回转平面内力计算
        2.2.3 抗弯模量W的计算
    2.3 本章小结
第3章臂架的强度和稳定性计算
    3.1 臂架强度计算
    3.2 臂架稳定性计算
        3.2.1 臂架整体稳定性计算
        3.2.2 臂架局部稳定性计算
        3.2.3 臂架腹杆稳定性计算
        3.2.4 圆柱壳体的局部稳定性计算
    3.3 本章小结
第4章整机抗倾翻稳定性
    4.1 确定机体各构件的重心
        4.1.1 整机主要构件的分布
    4.2 整机稳定性计算
        4.2.1 无风试验状态稳定性计算
        4.2.2 有风试验状态稳定性计算
        4.2.3 整机抗倾覆稳定性计算方法
    4.3 本章小结
第5章额定载荷表
    5.1 载荷表制定的适用条件及原则
    5.2 整机起重性能分析
        5.2.1 主臂起重性能分析
        5.2.2 固定副臂起重性能分析
    5.3 臂架系统典型计算工况的确定原则
        5.3.1 标准主臂工况下的臂架系统典型计算工况确定
        5.3.2 固定副臂工况下的臂架系统典型计算工况确定
        5.3.3 实例计算
    5.4 臂架头部静态位移的计算
    5.5 臂架在净吊重下的静强度计算
    5.6 起重机静载试验和动载试验
    5.7 本章小结
第6章载荷表计算程序与界面设计
    6.1 编制载荷表计算程序及界面的意义
    6.2 载荷表计算界面的功能
    6.3 界面使用说明书
        6.3.1 界面开发、运行环境
        6.3.2 使用方法
    6.4 界面特点
第7章结论和展望
    7.1 结论
    7.2 展望
附录A
附录B
附录C
参考文献
致谢

【参考文献】