全地面起重机超起装置力学模型研究

发布时间：2019-11-03 18:51

【摘要】：全地面起重机超起装置是为了改善伸缩臂受力状态而增加的牵引系统,它的存在能大大提高伸缩臂的起升能力。随着起重量和作业高度的增加,全地面起重机伸缩臂质量越来越大并且长度越来越长。在中长幅度作业时,伸缩臂变形非常大,这严重限制了其在中长幅度下的起升能力,因此在伸缩臂上增加超起装置以改变伸缩臂的受力形式和状态。超起装置和伸缩臂之间形成双三角稳固形式,增强了伸缩臂的稳定性,减小了伸缩臂的变形量,提高伸缩臂的起升能力。但是超起装置技术复杂,在国内发展起步又较晚,因此国内对于超起装置的研究较少并且不够深入。 本文从力学角度出发,以某单位设计的QAY350全地面起重机为例对超起装置进行研究,找出伸缩臂在有无超起装置时的受力变化和超起装置各参数对伸缩臂受力的影响,并用有限元方法加以验证。主要的工作内容如下： (1)简化并建立有超起装置时伸缩臂系统的力学模型,并用经典力学中的力法对该力学模型进行分析计算,推导在起升载荷、自重载荷和侧向载荷共同作用下伸缩臂根部铰点受力、变幅油缸受力、伸缩臂各截面的弯矩与轴向力和危险截面最大应力的解析式。 (2)以QAY350为例,计算不同臂长时增加超起装置前后超起装置各构件受力、伸缩臂根部铰点受力、变幅油缸受力和伸缩臂危险截面最大应力,并用有限元方法验证伸缩臂全伸时三种不同工况下危险截面最大应力。 (3)在伸缩臂全伸时三种不同工况下,变化超起装置各构件参数(包括超起撑杆与伸缩臂之间的夹角α、超起撑杆安装位置与变幅缸铰点的距离α2、超起撑杆长度l1和两超起撑杆夹角θ),分别绘制伸缩臂危险截面最大应力σmax随α、α2、l1和θ的变化曲线,找出各参数的最优值,并与实际设计中该参数的取值进行比较分析,为实际设计提供参考。 研究表明有超起装置的伸缩臂系统空间力学模型为二次内力超静定结构；伸缩臂在增加超起装置后受力会明显降低,并且在伸缩臂全伸时降低作用更显著；超起装置各构件参数α、α2、l1和θ的计算最优值和实际值相差不多。研究结果从理论上说明了超起装置对臂架受力的影响,为超起装置各构件参数实际设计取值提供理论依据。
【图文】：

IY型超起装置

相当系统
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH21

【引证文献】

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1 梁林;考虑悬索效应的全地面起重机超起模型研究[D];大连理工大学;2012年

2 李保菊;具有超起装置的起重机伸缩臂稳定性研究[D];大连理工大学;2012年

3 武佰全;全地面起重机塔式副臂连接架铰点位置优化[D];大连理工大学;2012年

4 卢贤票;全地面起重机双机构动作协同控制研究[D];大连理工大学;2013年

5 迟海波;全地面起重机超起拉索预紧计算方法研究[D];大连理工大学;2013年

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本文编号：2555223