大型动臂塔式起重机爬升系统集成化设计

发布时间：2017-10-04 10:02

  本文关键词：大型动臂塔式起重机爬升系统集成化设计

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【摘要】：大型动臂塔式起重机是修建超高层建筑的必需装备,随着高层建筑的普及,越来越多的动臂塔机将被采用。大型动臂塔机的标准节重量大、爬升高度高,传统爬升系统对其不再适用。爬升过程是塔机事故的多发环节,如何实现动臂塔机安全便捷的爬升是其设计和使用过程中的难点。动臂塔机设计过程中,需要对产品进行CAD建模和CAE分析。目前,国内动臂塔机研发单位通常采用CAD建模和CAE分析单独进行的方法,创新性差,设计效率低。如何高效地将结构设计和仿真分析集为一体,快速实现机械产品设计开发,是亟待解决的关键问题。 本文设计了一种大型动臂塔机爬升系统,提出了基于概念模型的CAD/CAE集成化设计方法,并运用到动臂塔机顶升套架设计中。论文主要工作如下： (1)分析了动臂塔机外爬升原理,设计了一种大型动臂塔机外爬系统。利用顶升配平系统、内嵌式踏步实现了自检配平状态、内爬外爬标准节共用的外爬升。利用顶升套架、顶升油缸、顶升围框为标准节引进预留了空间,利用引进横梁、引进小车、专用吊具实现了标准节的引进。 (2)分析了动臂塔机内爬升原理,设计了一种大型动臂塔机内爬系统。利用自翻式爬爪、可调式顶紧装置、组合式爬带等结构,减少了爬升过程中的人为操作,保证了塔身和围框之间的间隙,满足了多种内爬高度的需求。利用顶升节、顶升横梁、顶升围框、顶升油缸、爬带协同作业,实现了大型动臂塔机安全便捷的内爬升。 (3)提出了基于概念模型的集成化设计方法,将概念设计思想与集成化方法结合,运用NX/WAVE技术和自上而下的建模思想,实现了大装配件的集成化设计。 (4)在集成软件Siemens NX8.0中,建立了650吨·米动臂塔机顶升套架的集成化模型,实现了顶升套架结构设计和仿真分析的集成,验证了基于概念模型的CAD/CAE集成化设计方法的可行性。
【关键词】：集成化设计 概念模型 爬升系统 动臂塔式起重机
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH213.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-21
• 1.1 动臂塔式起重机概述9-15
• 1.1.1 动臂塔式起重机特点与优势9-10
• 1.1.2 国内外动臂塔式起重机的发展10-14
• 1.1.3 动臂塔式起重机关键技术14-15
• 1.2 动臂塔式起重机爬升系统研究现状15-18
• 1.2.1 内爬升系统研究现状15-16
• 1.2.2 外爬升系统研究现状16-18
• 1.3 CAD/CAE集成化设计概述18-19
• 1.3.1 CAD/CAE集成化技术研究现状18
• 1.3.2 CAD/CAE集成化技术发展趋势18-19
• 1.4 课题研究内容及意义19-21
• 1.4.1 课题研究内容19
• 1.4.2 课题研究意义19-21
• 2 大型动臂塔式起重机爬升系统关键技术21-43
• 2.1 动臂塔式起重机爬升方式及特点21-22
• 2.1.1 外爬式塔式起重机21
• 2.1.2 内爬式塔式起重机21-22
• 2.2 外爬升系统设计22-32
• 2.2.1 外爬系统结构组成22-25
• 2.2.2 外爬升原理25-27
• 2.2.3 顶升套架设计27-28
• 2.2.4 顶升配平系统28-30
• 2.2.5 标准节引进装置设计30-31
• 2.2.6 计算工况及结果31-32
• 2.3 内爬升系统设计32-42
• 2.3.1 内爬升系统结构组成32-33
• 2.3.2 内爬升原理33-34
• 2.3.3 内爬顶升节设计34-37
• 2.3.4 内爬爬带设计37-39
• 2.3.5 内爬围框设计39-40
• 2.3.6 计算工况及结果40-42
• 2.4 本章小结42-43
• 3 CAD/CAE集成化方法43-56
• 3.1 CAD/CAE割裂的设计方法43-45
• 3.2 CAD/CAE集成化设计方法45-47
• 3.3 CAD/CAE集成关键技术47-53
• 3.3.1 概念设计和概念模型47-49
• 3.3.2 自上而下建模方法49-50
• 3.3.3 NX/WAVE技术50-53
• 3.4 基于概念模型的集成化设计方法53-55
• 3.5 本章小结55-56
• 4 基于概念模型的顶升套架集成化设计56-66
• 4.1 基于概念模型的集成化设计平台56-57
• 4.2 顶升套架集成化设计的实现57-58
• 4.3 创建套架概念模型58-59
• 4.4 套架仿真分析59-62
• 4.5 建立套架实体模型62-64
• 4.6 集成环境下的变型设计64-65
• 4.7 本章小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-69
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况69-70
• 致谢70-71

【参考文献】

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本文编号：970017