箱形梁桥式起重机静动态分析与优化

发布时间：2020-08-07 09:41

【摘要】： 桥式起重机(简称桥机)是我国国民经济发展必不可少的设备。桥机钢结构重量占整机重量60%以上,且工作时承受机械动载荷,对系统产生冲击和振动。钢结构长期在这种振动的影响下就会导致金属结构疲劳破坏;同时,系统的这种振动的有关参数如不合理对操作人员也是不利的。因此,对桥机进行动态特性研究己成为该设计领域的研究重点。 本课题依托于企业实际的工程项目,以太原重型机械集团有限公司某种型号的双梁吊钩桥式起重机为研究对象,利用计算机辅助有限元(CAFEA)分析软件ANSYS对桥式起重机箱形梁桥架结构设计、分析中急需解决的静、动态特性,特别是动态特性问题做了较深入的研究,并在此基础上对桥机箱形主梁进行了优化,得到了具有一定指导与参考意义的结果。本论文的主要研究工作如下: (1)在总结实际工程经验,综合分析由桥架-小车-钢丝绳绕组-吊重组成的桥机系统基础上,利用ANSYS软件建立了合理的桥式起重机箱形梁桥架结构的有限元计算模型; (2)运用ANSYS软件对桥机进行了静力分析,获得了在额定载荷工况下,满载小车位于跨中位置时,桥机静态变形及应力分布规律; (3)运用ANSYS软件对箱形梁桥架结构进行模态分析,获得了满载小车位于跨中位置时桥机的动特性;并讨论了小车位置、起升载荷、钢丝绳下放长度等结构参数改变时对桥机自振频率的影响; (4)运用ANSYS优化模块,以主梁质量最轻为目标,以满足结构强度和垂直方向刚度要求为约束条件,对桥机箱形主梁进行了优化。
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH215
【图文】：

则振幅过大，会增大结构的动应力，特别是会，产生不安全感；动刚度过高，则振动加速度过大，也降低，并对起升机构产生过大的冲击。所以，起重机动给予充分的重视，按规范要求进行校核计算。动刚度受到主梁刚度、吊重载荷大小、主小车位置、钢影响，所以《起重机设计规范》（GB3811-83）规定，对门式起重机和装卸桥），当小车位于跨中起吊额定载荷相当于额定起升高度时，垂直方向的自振频率为动刚度＜4Hz。法[57]机在垂直方向的振动问题通常可近似简化为如图 3.4 所—质量系统来分析。

小车起升高度：H=34m小车额定起重量：Q=1200t钢丝绳型号及相关参数：直径 Φ=40mm、绕组的分支数 n=48钢丝绳总刚度：K=85404700N/m(由式 3.10 求得)2) 主梁结构及尺寸示意图主梁总体结构是双主梁结构，它主要由小车、桥架、大车运行机构、附属结构、电气部分、吊具等组成。主梁中间截面简图及主梁靠近端梁截面简图如图 3.5、图 3.6（注：由于主结构较复杂，其盖板和腹板均由几块厚度不同的板焊接而成，并且在轨道下采用了 T 型钢）。

小车起升高度：H=34m小车额定起重量：Q=1200t钢丝绳型号及相关参数：直径 Φ=40mm、绕组的分支数 n=48钢丝绳总刚度：K=85404700N/m(由式 3.10 求得)2) 主梁结构及尺寸示意图主梁总体结构是双主梁结构，它主要由小车、桥架、大车运行机构、附属结构、电气部分、吊具等组成。主梁中间截面简图及主梁靠近端梁截面简图如图 3.5、图 3.6（注：由于主结构较复杂，其盖板和腹板均由几块厚度不同的板焊接而成，并且在轨道下采用了 T 型钢）。

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙礼谦;;桥式起重机副起升机构设计[J];黑龙江科技信息;2011年16期

2 郭战刚;;桥式起重机故障排除分析[J];机电信息;2011年24期

3 陈步云;;化工企业桥式起重机的管理检验与使用[J];科技致富向导;2011年27期

4 刘远娟;;三菱PLC在桥式起重机中的应用[J];机电工程技术;2011年06期

5 王斌;;桥式起重机啃轨现象及处理方法[J];大众标准化;2010年S2期

6 吴焕;高建和;魏春良;车永哲;刘永智;;基于有限元的桥式起重机静动态性能校核[J];机械工程师;2011年08期

7 张如山;;PLC控制桥式起重机中的硬件构成[J];科技信息;2011年16期

8 倪品竹;王嘉;林洋;;桥式起重机啃轨原因分析[J];品牌与标准化;2011年Z1期

9 刘冰;高勇;井德强;杨新明;;桥式起重机设计验证评审方法研究[J];机械工程与自动化;2011年04期

10 何洪君;;浅淡25/5TdⅡCT_4型电动双梁桥式起重机的安装方法[J];科技致富向导;2011年21期

相关会议论文 前10条

1 崔兰霞;钟敏;;低速双钩桥式起重机设计[A];2002年晋冀鲁豫鄂蒙川沪云贵甘十一省市区机械工程学会学术年会论文集（河南分册）[C];2002年

2 马宗雄;范勤;;桥式起重机动态特性分析程序及应用[A];物流工程三十年技术创新发展之道[C];2010年

3 胡晓光;丁克勤;隋允康;;桥式起重机的静动力学数值模拟及安全评价[A];北京力学会第15届学术年会论文摘要集[C];2009年

4 徐明信;张丽华;;节能减排在6#桥式起重机改进中的应用[A];2011年全国冶金安全环保学术交流会论文集[C];2011年

5 崔栓伟;文聘;张亦良;;桥式起重机横梁的优化设计[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年

6 史文胜;张文毅;;预应力法在桥式起重机主梁下挠修复中的应用[A];合作 发展 创新——2008(太原)首届中西部十二省市自治区有色金属工业发展论坛论文集[C];2008年

7 薛桂芹;钱晓龙;汪晋宽;;Pico控制器在抓斗桥式起重机中的应用[A];中国仪器仪表学会第五届青年学术会议论文集[C];2003年

8 卜广强;;吊运熔融金属的QDY型桥式起重机值得改进的方面[A];物流工程三十年技术创新发展之道[C];2010年

9 郝雨江;;双梁桥式起重机维修与检测初探[A];第十届全国设备监测与诊断技术学术会议论文集[C];2000年

10 王备战;;桥式起重机啃轨原因分析及处理措施[A];河南省冶金行业低碳冶金与节能减排学术研讨会论文集[C];2011年

相关重要报纸文章 前10条

1 本报记者 姜瑞;中集制造世界最大桥式起重机首次吊装成功[N];上海证券报;2008年

2 记者 陈铁;桥式起重机虚拟操纵系统在武汉研制成功[N];中国质量报;2009年

3 山东 梁政 申世忠;20/5T桥式起重机的检修经验[N];电子报;2011年

4 记者 姚陟雄 通讯员 陈兰松;水钢获准制造B级桥式起重机[N];中国冶金报;2007年

5 童廉;通联重机承建900吨桥式起重机[N];中国船舶报;2008年

6 记者 佟冬俊;大连重工·起重集团研制成功世界最大桥式起重机[N];中国经济导报;2008年

7 本报记者　 高荆萍;重工·起重集团签最大桥式起重机制造合同[N];中国工业报;2006年

8 莫言　韩玉斌;烟台企业开发生产出世界最大桥式起重机[N];中国质量报;2008年

9 丁洁邋曹克顺 马静;7月份太重起重机生产再创佳绩[N];太原日报;2008年

10 本报记者 赵加积;太重起重机：从“产品经营”迈向“品牌经营”[N];中国工业报;2008年

相关博士学位论文 前9条

1 钟斌;基于吊重防摇控制的起重机快速对位关键技术研究[D];西南交通大学;2007年

2 王建正;基于产品平台的快速设计集成系统研究与开发[D];机械科学研究总院;2008年

3 魏国前;起重机模拟培训系统若干关键技术研究[D];武汉理工大学;2007年

4 包志炎;定制产品进化设计原理与方法研究[D];浙江工业大学;2012年

5 袁涛;机械结构参数相关性与串并联体系可靠性灵敏度设计与应用[D];吉林大学;2007年

6 徐庆元;高速铁路桥上无缝线路纵向附加力三维有限元静力与动力分析研究[D];中南大学;2005年

7 张玉红;薄壁箱梁剪力滞效应的理论分析与试验研究[D];兰州交通大学;2011年

8 孙建鹏;曲线箱梁桥状态传递理论研究[D];西安建筑科技大学;2010年

9 张玉红;薄壁箱梁剪力滞效应的理论分析与试验研究[D];兰州交通大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 郭文孝;基于许用应力法的桥式起重机金属结构设计验证及安全性评价[D];太原科技大学;2011年

2 杨春燕;桥式起重机先进控制研究[D];北京化工大学;2011年

3 王伟;桥式起重机智能快速设计系统的研究与实现[D];济南大学;2012年

4 王文娜;桥式起重机箱型主梁的优化设计和焊接数值模拟[D];河北科技大学;2010年

5 罗俊尧;桥式起重机的防摆控制方法研究[D];太原科技大学;2011年

6 王志海;基于疲劳试验的桥式起重机金属结构可靠性理论研究[D];太原科技大学;2011年

7 辛宇鹏;桥式起重机金属结构设计验证与安全性评价研究及软件开发[D];太原科技大学;2011年

8 陈贤波;桥式起重机寿命评估及起升能力提升[D];浙江大学;2010年

9 夏颖怡;桥式起重机起升机构控制改造与应用研究[D];昆明理工大学;2011年

10 周诗洋;冶金桥式起重机静动态特性和疲劳寿命分析[D];武汉科技大学;2011年

本文编号：2783811