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1、塔式起重機(jī)屬于一種非連續(xù)性搬運(yùn)機(jī)械,主要完成預(yù)制構(gòu)件及其他建筑材料與工具等吊裝工作的主要設(shè)備,廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑施工中。起重臂架是塔式起重機(jī)的重要承載部件之一,由于它長(zhǎng)度長(zhǎng),自重較大,是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較為薄弱的環(huán)節(jié),故障率高,危害性大,因此,其力學(xué)性能對(duì)整機(jī)能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)有直接的影響。在保證起重臂的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的條件下盡量減輕起重臂的自重(體積),有利于提高起重機(jī)的承載能力和整體穩(wěn)定性。
塔機(jī)的水平臂架是一個(gè)雙向壓彎構(gòu)件,
2、自重、吊重、風(fēng)載荷、慣性載荷共同使臂架產(chǎn)生了內(nèi)力,并且在沿起重臂長(zhǎng)度方向上各截面所產(chǎn)生的內(nèi)力的值是不同的,如果采用等截面的起重臂,會(huì)浪費(fèi)很多材料,并且會(huì)影響起重臂的承載能力。因此,采用變截面起重臂的設(shè)計(jì),按內(nèi)力分布來決定所需的截面尺寸,這樣,設(shè)計(jì)出來的起重臂,其自重會(huì)相應(yīng)的減少,而且同樣能達(dá)到起重臂的設(shè)計(jì)性能要求。
目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛使用ANSYS、ALGOR、ABAQUS等有限元分析軟件對(duì)起重臂進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,許多學(xué)者都對(duì)塔機(jī)
3、起重臂做過優(yōu)化設(shè)計(jì),但大都以起重臂各桿件使用的型鋼規(guī)格為設(shè)計(jì)變量,有部分學(xué)者還以起重臂整體截面尺寸、吊點(diǎn)位置等為設(shè)計(jì)變量,針對(duì)三種典型工況(最小幅度處;吊點(diǎn)跨中處;最大幅度處)加載、分析及優(yōu)化設(shè)計(jì),但還未考慮過在相鄰兩起重臂節(jié)上弦桿間設(shè)計(jì)一個(gè)合適的高度差,并以此作為設(shè)計(jì)變量對(duì)起重臂進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的情況,因此本文將結(jié)合這一點(diǎn)來進(jìn)行研究。
本文以 QTZ4810塔機(jī)的起重臂為研究對(duì)象,首先建立等截面尺寸起重臂的模型,對(duì)其加載,分析,
4、根據(jù)分析結(jié)果對(duì)起重臂節(jié)分組(考慮到經(jīng)濟(jì)性,不能8節(jié)起重臂八種規(guī)格,盡可能使受力情況相差不大的起重臂為同一規(guī)格),然后以其各桿件的規(guī)格尺寸和相鄰兩起重臂架節(jié)上弦桿間的高度差為設(shè)計(jì)變量,以滿足起重臂強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求為前提條件,以起重臂總體積盡量小為目標(biāo),采用一階法,最大迭代30次,對(duì)其作了優(yōu)化分析設(shè)計(jì)。最終得出了一組合理的結(jié)果,結(jié)合型鋼的規(guī)格表,對(duì)結(jié)果進(jìn)行圓整得出最終優(yōu)化后尺寸。
為保證起重臂的性能,本文最后還以優(yōu)化后尺寸建
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