FZQ2000Z型动臂塔式起重机臂架改进设计与分析
发布时间：2022-06-02 19:31
随着科学技术的不断进步,动臂塔机结构逐渐向大型化发展,起重量和工作速度不断提高。臂架作为起重机的重要支撑结构件,其重量在整机中占很大比重,并且过大的自重会严重影响起重机的起重能力。为了降低起重机臂架的重量,提高整机工作性能,开始对起重机臂架的弦杆使用轻质高强度合金钢。但多数情况下该桁架结构并不能充分利用材料的性能。针对上述问题,本文做了以下研究工作:以FZQ2000Z型动臂塔式起重机的析架式臂架结构为研究对象,分析了该起重机的结构及工作原理,探讨了臂架变幅平面和回转平面的载荷分布,研究了各工况下臂架的受力特点,确定了起重机臂架结构稳定性最差时臂架的长度和仰角的范围;运用ANSYS有限元软件,建立了多载荷组合条件下臂架结构的有限元分析模型,分析了最差稳定性时,臂架的最大承载能力和最大破坏吊重;通过对弦杆结构的改进,采用轻质高强度合金钢D562替换普通钢Q390,分析了此时臂架的弹塑性力学特性,确定了臂架弦杆、腹杆强度的最大利用率,结果表明用800MPa级超高强度合金钢D562替代常规Q390钢后,不但可以满足实际需要还可减轻臂架自重约30%,采用高强度钢材后臂架轴向压缩变形量增大,其中额...
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究目的及意义
1.2 国内外动臂塔机研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 动臂塔机力学性能研究现状
1.4 研究内容及技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 FZQ2000Z型动臂起重机结构及受力分析
2.1 动臂塔式起重机结构及工作原理
2.1.1 动臂塔机结构
2.1.2 臂架结构
2.1.3 动臂塔式起重机工作原理
2.2 动臂塔式起重机承受的载荷
2.3 动臂塔式起重机臂架受力分析
2.3.1 变幅平面载荷计算
2.3.2 回转平面载荷计算
2.4 本章小结
3 FZQ2000Z型塔式起重机臂架结构静力学分析
3.1 有限元基础理论及ANSYS分析方法
3.1.1 有限元理论基础
3.1.2 ANSYS有限元分析步骤
3.2 FZQ2000Z型塔机臂架有限元模型建立
3.2.1 起重机臂架结构受力分析
3.2.2 起重机臂架结构网格划分
3.2.3 起重机臂架结构材料及约束条件定义
3.2.4 结果分析
3.3 本章小结
4 FZQ2000Z型塔式起重机臂架改进分析
4.1 不考虑臂架实际安装节点误差臂架改进后弹塑性分析
4.1.1 改进后起重机臂架有限元模型建立
4.1.2 最大起吊力矩条件下臂架结构有限元结果分析
4.1.3 最大起吊力臂条件下臂架结构有限元结果分析
4.2 考虑结构实际安装节点误差臂架改进后弹塑性分析
4.2.1 最大起吊力矩条件下臂架结构有限元结果分析
4.2.2 最大起吊力臂条件下臂架结构有限元结果分析
4.3 本章小结
5 FZQ2000Z型塔式起重机臂架系统模态分析
5.1 模态分析理论及方法
5.2 臂架有限元模态分析模型建立
5.3 臂架有限元模态结果分析
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]多楔带横向非线性振动的理论计算和实验研究[J]. 李占国,杨许刚. 长春大学学报. 2017(12)
[2]塔式起重机臂架周期性拓扑优化设计[J]. 周奇才,吴青龙,熊肖磊,焦洪宇,赵炯. 同济大学学报(自然科学版). 2017(10)
[3]桁架臂的稳定性灵敏度分析与优化[J]. 李欣,裴朋超. 建设机械技术与管理. 2017(03)
[4]基于ANSYS的门式起重机桁架式主梁设计系统研究及应用[J]. 胡晓丽. 机械研究与应用. 2017(01)
[5]塔式起重机风振效应的初步分析[J]. 顾永强,郭少东. 现代机械. 2012(03)
[6]塔式起重机金属结构的振动模态校核与非接触测量[J]. 姚峰林,刘海鹏,高崇仁,刘剑锋. 安全与环境学报. 2012(02)
[7]基于ANSYS的塔机起重臂静力学与模态分析[J]. 鲍会丽,孙红岩,何劝云. 建筑机械化. 2011(12)
[8]地震对塔式起重机使用影响的探讨[J]. 赵海燕,苟敦攀. 建筑机械化. 2011(11)
[9]基于Ansys的塔式起重机振动模态分析[J]. 沈荣胜,王胜春,王积永. 起重运输机械. 2011(09)
[10]有限元法的发展现状及应用[J]. 陈锡栋,杨婕,赵晓栋,范细秋. 中国制造业信息化. 2010(11)
硕士论文
[1]港口移动式高架起重机桁架臂系统设计及优化[D]. 王冲.大连理工大学 2016
[2]大跨度空间张弦桁架结构稳定性与静动力性能分析[D]. 刘阳.广州大学 2015
[3]起重机桁架式臂架优化设计研究[D]. 巫越.大连理工大学 2011
[4]全地面起重机副臂线性静力分析及其部件屈曲分析[D]. 王雨松.吉林大学 2007
[5]在役塔式起重机剩余寿命综合预测[D]. 陈国华.南京工业大学 2006
[6]钢桁架结构次应力影响分析[D]. 李月华.郑州大学 2005
[7]钢板弹簧优化设计及CAE研究[D]. 陈晓峰.昆明理工大学 2004
本文编号：3652959
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究目的及意义
1.2 国内外动臂塔机研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 动臂塔机力学性能研究现状
1.4 研究内容及技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 技术路线
2 FZQ2000Z型动臂起重机结构及受力分析
2.1 动臂塔式起重机结构及工作原理
2.1.1 动臂塔机结构
2.1.2 臂架结构
2.1.3 动臂塔式起重机工作原理
2.2 动臂塔式起重机承受的载荷
2.3 动臂塔式起重机臂架受力分析
2.3.1 变幅平面载荷计算
2.3.2 回转平面载荷计算
2.4 本章小结
3 FZQ2000Z型塔式起重机臂架结构静力学分析
3.1 有限元基础理论及ANSYS分析方法
3.1.1 有限元理论基础
3.1.2 ANSYS有限元分析步骤
3.2 FZQ2000Z型塔机臂架有限元模型建立
3.2.1 起重机臂架结构受力分析
3.2.2 起重机臂架结构网格划分
3.2.3 起重机臂架结构材料及约束条件定义
3.2.4 结果分析
3.3 本章小结
4 FZQ2000Z型塔式起重机臂架改进分析
4.1 不考虑臂架实际安装节点误差臂架改进后弹塑性分析
4.1.1 改进后起重机臂架有限元模型建立
4.1.2 最大起吊力矩条件下臂架结构有限元结果分析
4.1.3 最大起吊力臂条件下臂架结构有限元结果分析
4.2 考虑结构实际安装节点误差臂架改进后弹塑性分析
4.2.1 最大起吊力矩条件下臂架结构有限元结果分析
4.2.2 最大起吊力臂条件下臂架结构有限元结果分析
4.3 本章小结
5 FZQ2000Z型塔式起重机臂架系统模态分析
5.1 模态分析理论及方法
5.2 臂架有限元模态分析模型建立
5.3 臂架有限元模态结果分析
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]多楔带横向非线性振动的理论计算和实验研究[J]. 李占国,杨许刚. 长春大学学报. 2017(12)
[2]塔式起重机臂架周期性拓扑优化设计[J]. 周奇才,吴青龙,熊肖磊,焦洪宇,赵炯. 同济大学学报(自然科学版). 2017(10)
[3]桁架臂的稳定性灵敏度分析与优化[J]. 李欣,裴朋超. 建设机械技术与管理. 2017(03)
[4]基于ANSYS的门式起重机桁架式主梁设计系统研究及应用[J]. 胡晓丽. 机械研究与应用. 2017(01)
[5]塔式起重机风振效应的初步分析[J]. 顾永强,郭少东. 现代机械. 2012(03)
[6]塔式起重机金属结构的振动模态校核与非接触测量[J]. 姚峰林,刘海鹏,高崇仁,刘剑锋. 安全与环境学报. 2012(02)
[7]基于ANSYS的塔机起重臂静力学与模态分析[J]. 鲍会丽,孙红岩,何劝云. 建筑机械化. 2011(12)
[8]地震对塔式起重机使用影响的探讨[J]. 赵海燕,苟敦攀. 建筑机械化. 2011(11)
[9]基于Ansys的塔式起重机振动模态分析[J]. 沈荣胜,王胜春,王积永. 起重运输机械. 2011(09)
[10]有限元法的发展现状及应用[J]. 陈锡栋,杨婕,赵晓栋,范细秋. 中国制造业信息化. 2010(11)
硕士论文
[1]港口移动式高架起重机桁架臂系统设计及优化[D]. 王冲.大连理工大学 2016
[2]大跨度空间张弦桁架结构稳定性与静动力性能分析[D]. 刘阳.广州大学 2015
[3]起重机桁架式臂架优化设计研究[D]. 巫越.大连理工大学 2011
[4]全地面起重机副臂线性静力分析及其部件屈曲分析[D]. 王雨松.吉林大学 2007
[5]在役塔式起重机剩余寿命综合预测[D]. 陈国华.南京工业大学 2006
[6]钢桁架结构次应力影响分析[D]. 李月华.郑州大学 2005
[7]钢板弹簧优化设计及CAE研究[D]. 陈晓峰.昆明理工大学 2004
本文编号：3652959
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3652959.html
