起重機超靜定臂架幾何參數(shù)設(shè)計研究.pdf

1、隨著高層建筑和大型建筑的發(fā)展，塔式起重機以其服務(wù)半徑大、吊運速度快、占地面積小、適應(yīng)城市建筑施工現(xiàn)場狹窄的特點而被廣泛應(yīng)用。塔機正向著大型化、高速化和專用化方向發(fā)展。臂架是塔機的主要構(gòu)件，其設(shè)計合理與否直接影響塔機的起重性能和整機穩(wěn)定性。
　　小車變幅式塔機，臂架兼做小車的運行軌道，從工藝性角度考慮，設(shè)計者應(yīng)保證臂架在起吊重物后變形的平順性，局部撓度不宜過大。因此，剛度設(shè)計及強度設(shè)計應(yīng)該共同作為臂架設(shè)計的要素。拉桿對臂架的變形起到

2、限制作用，拉桿的剛度大小影響臂架的整體變形情況，應(yīng)該設(shè)計拉桿的合理剛度。雙吊點臂架屬于一次超靜定，其內(nèi)力與變形的計算、吊點位置的確定都遠(yuǎn)比靜定結(jié)構(gòu)的單吊點水平臂架復(fù)雜。吊點位置、拉桿與臂架的夾角影響臂架的受力情況和承載能力，確定合理的吊點位置及拉桿與臂架間的夾角是十分必要的。
　　本文闡述了國內(nèi)外塔式起重機的發(fā)展現(xiàn)狀，根據(jù)彈性力學(xué)理論，建立力學(xué)模型，提出從強度和剛度兩個角度來考慮設(shè)計吊點位置。分別計算典型工況下單吊點、雙吊點臂架的

3、受力情況，利用公式計算，依據(jù)等強度原則，初步確定等截面形式臂架吊點位置;以吊點分界，將臂架分為三段變截面形式，調(diào)整吊點位置及拉桿與臂架的夾角，以臂架質(zhì)量最輕作為目標(biāo)函數(shù)，應(yīng)用有限元軟件ANSYS對雙吊點位置優(yōu)化。在優(yōu)化結(jié)果中，通過靈敏度分析，找出了主要有實質(zhì)性影響的設(shè)計變量，利于了解各設(shè)計變量對目標(biāo)函數(shù)的影響。通過列撓曲線方程，繪制臂架典型工況下的變形曲線，針對懸臂段變形較大的特點，設(shè)計上揚角。給出不同幅度小車變幅式臂架吊點合理位置推薦