履带起重机臂架稳定性研究
发布时间：2021-06-09 02:04
随着工程建设的发展,履带起重机得到广泛应用,臂架作为起重机的主要承载部件,其结构日益向着大型、高耸、轻柔、桁架式的方向发展。高强度钢材的大量采用提高了结构强度,却使刚度和稳定性问题日显突出。由于履带起重机臂架中复杂桁架结构的应用,使轻型、组合臂架的稳定性计算既不能通过简化公式进行,也很难利用现有软件快速实现,成为臂架设计计算的难点。目前,国内设计人员主要参考国外相关数据进行臂架设计,对于臂架稳定性要求只利用现行规范进行校核,并且规范对于轻型和组合臂架无能为力,若利用其中的长细比进行等效,组合臂架的几何关系会发生大的变化,很难进行整体稳定性计算,也不能深入了解组合臂架的非线性效应。针对上述问题,本文充分分析研究履带起重机桁架臂的结构特点,深入研究桁架结构惯性矩等效、阶梯梁的等截面惯性矩等效、阶梯梁的非线性效应,实现臂架的稳定性计算。论文主要的研究工作和研究成果如下:（1）分析履带起重机臂架的工作原理、结构特点和受力情况,了解目前设计中出现的臂架参数确定和稳定性计算问题,确定臂架稳定性研究的必要性和可行性。（2）掌握现有桁架结构的简化方法,研究其方法的完备性,推导得到考虑剪力影响下的桁架结...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
履带起重机臂架组合Fig.5.2Theboomsystemofthecrawlereranes
析架式臂架是其主要的承载部件，它的强度和自重直接关系到起重机的安全及性能134]，在组合臂架分析中同样重要。履带起重机臂架系统包括主臂、副臂、撑杆、桅杆和拉板，如图5.1所示。副臂又分为固定副臂、塔式副臂两种。为了最大限度地使用起重机，要求起重机既能满足大的起重量要求，又能满足作业空间的需要，因此大起升高度、大幅度时的起重量也就逐渐成为衡量起重机的一个重要指标。为实现大起升高度和大幅度，主臂与副臂的组合方式被广泛采用。一般在大起升高度或大幅度下起重量相对较小，因此副臂截面和承载能力都小于主臂，其自重自然小于同等长度的主臂自重。主臂的作业方式主要用来起吊大的起重量，副臂主要用来实现大幅度和大起升高度。副臂中，固定副臂型式用于实现大幅度和大起升高度，而塔式副臂型式用于实现大起升高度时的大起重量，与塔机功能类同。这3种组合方式已成为大型履带起重机的必备组合方式135]
5.2组合臂架扭转惯性矩等效算法从大量的组合臂架稳定性计算中可以看到，当组合臂架臂头载荷中包含侧载时，其臂架主要的失稳方式是平面外失稳，从组合臂架模型的变形(如图5.3，组合臂架模型在YZ平面内)可以看到，塔臂头大位移主要是主臂扭转造成的，所以仅对臂架进行惯性矩等效是不够的，在分析臂架的平面外稳定性时，应该对臂架进行相对轴线的扭转刚度等效，因此，在平面外和平面内的稳定性分析中采用不同的等效方法，从而实现对应工况的准确计算。 333士 EP=111 SSSUB=111尸 尸ACT二。 12062555///‘AVG)l一“日口… !!! llload7Dtrad工 usBZmma工 nboo口85(ma工 nboo皿108功fly〕 ib72位)))图5.3组合臂架失稳变形云图 Fig.5.3ThedisPlaeementPlotoffirststePstability对于臂架变幅平面内的稳定性计算，主要基于3、4章所述的方法进行惯性矩等效，从而直接计算临界载荷。然而对于组合臂架中主要受主臂扭转影响的组合臂架稳定性计算，则需要进行臂架的扭转惯性矩等效。文献「36]中详?
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型履带起重机吊装市场现状及发展趋势[J]. 贾秋枫. 建筑机械化. 2008(08)
[2]格构式构件整体稳定性分析的等效惯性矩法[J]. 陆念力,王佳,兰朋. 建筑机械. 2008(15)
[3]基于弧长法的钢筋屈曲承载力非线性分析[J]. 蒋凤昌,朱慈勉,薛剑胜,姜晔. 建筑科学. 2007(11)
[4]ANSYS在楔形压弯构件稳定分析中的应用[J]. 赵强. 山西建筑. 2007(31)
[5]桁架结构稳定分析的几何非线性欧拉稳定理论[J]. 孙焕纯,王跃方,刘春良. 计算力学学报. 2007(04)
[6]梁杆结构二阶效应分析的一种新型梁单元[J]. 夏拥军,陆念力. 工程力学. 2007(07)
[7]中国吊装舞台上的履带起重机[J]. 吴学松. 建筑机械化. 2007(07)
[8]国外履带起重机的特点及国内市场现状[J]. 王欣,高顺德. 建筑机械. 2006(13)
[9]80吨履带起重机桁架式臂架系统的有限元分析[J]. 王凯,周慎杰. 机械设计与研究. 2005(05)
[10]结构稳定性研究的现状和新方法的探索[J]. 李双蓓,刘立国,倪骁慧. 广西大学学报(自然科学版). 2004(S2)
硕士论文
[1]桁架和框架结构的稳定性分析与优化设计[D]. 刘春良.大连理工大学 2006
[2]具有主副臂结构的起重机格构式臂架整体稳定性研究[D]. 王佳.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3219686
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
履带起重机臂架组合Fig.5.2Theboomsystemofthecrawlereranes
析架式臂架是其主要的承载部件，它的强度和自重直接关系到起重机的安全及性能134]，在组合臂架分析中同样重要。履带起重机臂架系统包括主臂、副臂、撑杆、桅杆和拉板，如图5.1所示。副臂又分为固定副臂、塔式副臂两种。为了最大限度地使用起重机，要求起重机既能满足大的起重量要求，又能满足作业空间的需要，因此大起升高度、大幅度时的起重量也就逐渐成为衡量起重机的一个重要指标。为实现大起升高度和大幅度，主臂与副臂的组合方式被广泛采用。一般在大起升高度或大幅度下起重量相对较小，因此副臂截面和承载能力都小于主臂，其自重自然小于同等长度的主臂自重。主臂的作业方式主要用来起吊大的起重量，副臂主要用来实现大幅度和大起升高度。副臂中，固定副臂型式用于实现大幅度和大起升高度，而塔式副臂型式用于实现大起升高度时的大起重量，与塔机功能类同。这3种组合方式已成为大型履带起重机的必备组合方式135]
5.2组合臂架扭转惯性矩等效算法从大量的组合臂架稳定性计算中可以看到，当组合臂架臂头载荷中包含侧载时，其臂架主要的失稳方式是平面外失稳，从组合臂架模型的变形(如图5.3，组合臂架模型在YZ平面内)可以看到，塔臂头大位移主要是主臂扭转造成的，所以仅对臂架进行惯性矩等效是不够的，在分析臂架的平面外稳定性时，应该对臂架进行相对轴线的扭转刚度等效，因此，在平面外和平面内的稳定性分析中采用不同的等效方法，从而实现对应工况的准确计算。 333士 EP=111 SSSUB=111尸 尸ACT二。 12062555///‘AVG)l一“日口… !!! llload7Dtrad工 usBZmma工 nboo口85(ma工 nboo皿108功fly〕 ib72位)))图5.3组合臂架失稳变形云图 Fig.5.3ThedisPlaeementPlotoffirststePstability对于臂架变幅平面内的稳定性计算，主要基于3、4章所述的方法进行惯性矩等效，从而直接计算临界载荷。然而对于组合臂架中主要受主臂扭转影响的组合臂架稳定性计算，则需要进行臂架的扭转惯性矩等效。文献「36]中详?
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型履带起重机吊装市场现状及发展趋势[J]. 贾秋枫. 建筑机械化. 2008(08)
[2]格构式构件整体稳定性分析的等效惯性矩法[J]. 陆念力,王佳,兰朋. 建筑机械. 2008(15)
[3]基于弧长法的钢筋屈曲承载力非线性分析[J]. 蒋凤昌,朱慈勉,薛剑胜,姜晔. 建筑科学. 2007(11)
[4]ANSYS在楔形压弯构件稳定分析中的应用[J]. 赵强. 山西建筑. 2007(31)
[5]桁架结构稳定分析的几何非线性欧拉稳定理论[J]. 孙焕纯,王跃方,刘春良. 计算力学学报. 2007(04)
[6]梁杆结构二阶效应分析的一种新型梁单元[J]. 夏拥军,陆念力. 工程力学. 2007(07)
[7]中国吊装舞台上的履带起重机[J]. 吴学松. 建筑机械化. 2007(07)
[8]国外履带起重机的特点及国内市场现状[J]. 王欣,高顺德. 建筑机械. 2006(13)
[9]80吨履带起重机桁架式臂架系统的有限元分析[J]. 王凯,周慎杰. 机械设计与研究. 2005(05)
[10]结构稳定性研究的现状和新方法的探索[J]. 李双蓓,刘立国,倪骁慧. 广西大学学报(自然科学版). 2004(S2)
硕士论文
[1]桁架和框架结构的稳定性分析与优化设计[D]. 刘春良.大连理工大学 2006
[2]具有主副臂结构的起重机格构式臂架整体稳定性研究[D]. 王佳.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3219686
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