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文檔簡介
1、隨著工程建設(shè)的發(fā)展,履帶起重機(jī)得到廣泛應(yīng)用,臂架作為起重機(jī)的主要承載部件,其結(jié)構(gòu)日益向著大型、高聳、輕柔、桁架式的方向發(fā)展。高強(qiáng)度鋼材的大量采用提高了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,卻使剛度和穩(wěn)定性問題日顯突出。由于履帶起重機(jī)臂架中復(fù)雜桁架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,使輕型、組合臂架的穩(wěn)定性計算既不能通過簡化公式進(jìn)行,也很難利用現(xiàn)有軟件快速實(shí)現(xiàn),成為臂架設(shè)計計算的難點(diǎn)。
目前,國內(nèi)設(shè)計人員主要參考國外相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行臂架設(shè)計,對于臂架穩(wěn)定性要求只利用現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行校
2、核,并且規(guī)范對于輕型和組合臂架無能為力,若利用其中的長細(xì)比進(jìn)行等效,組合臂架的幾何關(guān)系會發(fā)生大的變化,很難進(jìn)行整體穩(wěn)定性計算,也不能深入了解組合臂架的非線性效應(yīng)。
針對上述問題,本文充分分析研究履帶起重機(jī)桁架臂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),深入研究桁架結(jié)構(gòu)慣性矩等效、階梯梁的等截面慣性矩等效、階梯梁的非線性效應(yīng),實(shí)現(xiàn)臂架的穩(wěn)定性計算。論文主要的研究工作和研究成果如下:
(1)分析履帶起重機(jī)臂架的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力情況,了
3、解目前設(shè)計中出現(xiàn)的臂架參數(shù)確定和穩(wěn)定性計算問題,確定臂架穩(wěn)定性研究的必要性和可行性。
(2)掌握現(xiàn)有桁架結(jié)構(gòu)的簡化方法,研究其方法的完備性,推導(dǎo)得到考慮剪力影響下的桁架結(jié)構(gòu)簡化公式,提高了小長細(xì)比下的簡化精度。
(3)在輕型主臂簡化為階梯梁的基礎(chǔ)上,分別通過微分法、能量法和有限單元法對其進(jìn)行分析,并推導(dǎo)出階梯梁的普遍等效公式,將理論分析結(jié)果與ANSYS分析結(jié)果進(jìn)行對比,得到三階階梯梁的慣性矩等效曲線,為輕型臂
4、的穩(wěn)定計算提供參考。
(4)考慮臂架的壓彎效應(yīng),進(jìn)行了簡支和懸臂兩種支撐情況下的非線性穩(wěn)定性分析,即橫向均布載荷和軸向力同時作用時,等截面梁和變截面梁的非線性效應(yīng),得到各種情況下的效應(yīng)曲線,分別進(jìn)行理論曲線和ANSYS曲線對比,并提出臨界值的評價標(biāo)準(zhǔn),可以進(jìn)行單個臂架的穩(wěn)定性計算。
(5)對組合臂架(副臂工況)進(jìn)行整體穩(wěn)定性計算時,考慮側(cè)載,通過對桁架結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)慣性矩等效,計入主臂的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),最終可以利用現(xiàn)有
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