回轉(zhuǎn)制動(dòng)載荷激勵(lì)下的門座起重機(jī)臂架系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是臂架類起重機(jī)重要的工作機(jī)構(gòu)，根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范，回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置與傳動(dòng)部件的計(jì)算載荷，要考慮摩擦阻力矩、風(fēng)阻力矩、傾斜阻力矩等靜載荷，而動(dòng)載荷僅考慮由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)起、制動(dòng)所引起的慣性載荷。然而，在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，特別是在制動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)中發(fā)生的沖擊振動(dòng)現(xiàn)象十分明顯，但這種非常顯著的動(dòng)態(tài)效應(yīng)在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度計(jì)算中僅由安全系數(shù)來考慮，也就是把較復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)人為地轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的靜態(tài)系統(tǒng)并沒有準(zhǔn)確地反映事物的本質(zhì)。因此，深入研究回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

2、在制動(dòng)時(shí)的動(dòng)態(tài)過程，準(zhǔn)確地分析回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)載荷產(chǎn)生的原因以及影響因素，對(duì)起重機(jī)的設(shè)計(jì)是十分重要的。針對(duì)以上問題，本文以MQ4033門座起重機(jī)臂架系統(tǒng)為研究對(duì)象，以有限元和機(jī)械動(dòng)力學(xué)為理論基礎(chǔ)，運(yùn)用ANSYS8.1對(duì)臂架系統(tǒng)在回轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí)的工況進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，獲得了臂架系統(tǒng)的模態(tài)特征以及在回轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí)的動(dòng)力響應(yīng)。主要的研究工作如下： 1)介紹了門座起重機(jī)臂架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，分析其工作原理，結(jié)合機(jī)械動(dòng)力學(xué)相關(guān)知識(shí)針對(duì)起重機(jī)的回轉(zhuǎn)制動(dòng)工況建

3、立力學(xué)模型，從理論上獲得門座起重機(jī)臂架系統(tǒng)在回轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí)的力學(xué)參數(shù)和動(dòng)力特性。 2)運(yùn)用ANSYS8.1對(duì)門座起重機(jī)的臂架系統(tǒng)建立有限元計(jì)算模型，給出了用梁?jiǎn)卧狟EAM188建模的原則和步驟，為今后用梁?jiǎn)卧M(jìn)一步開展對(duì)門座起重機(jī)的有限元分析奠定基礎(chǔ)，并且采用APDL(ANSYSParametricDesignLanguage)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模，使得在有限元分析過程中對(duì)模型的修改以及再次計(jì)算方便、快捷，達(dá)到虛擬設(shè)計(jì)的效果。

4、 3)對(duì)門座起重機(jī)空載和滿載兩種工況進(jìn)行靜力分析，尋求充分利用門座起重機(jī)的承載能力、降低自重的有效途徑。 4)研究了臂架系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析，提取了前幾階固有頻率、主振型及其振型圖，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的正確性，為以后在新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的預(yù)估及優(yōu)化設(shè)計(jì)提供方法。 5)利用ANSYS8.1對(duì)起重機(jī)回轉(zhuǎn)制動(dòng)進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，從而獲得臂架系統(tǒng)在該工況時(shí)的瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)，包括動(dòng)應(yīng)力、動(dòng)