臂架起重机标准体系分析及标准国际化实施策略研究

臂架起重机是起重机分类中最重要的类型之一,被广泛应用于港口装卸、水利水电建设、核电建设、设备制造、造船、铁路、建筑、冶金等行业的大型物件吊装作业。我国是臂架起重机制造大国、使用大国和出口大国,了解和掌握中外臂架起重机技术要求和标准体系差异十分重要。在差异分析的基础上,重点梳理与研究了国际标准体系的缺失项,并结合臂架起重机标准化工作实际情况,提出了包含开展系统性调研、持续跟踪中外标准技术内容、建立标准研究平台、推进重点项目国家标准制定和国家标准英文版翻译工作、加强专业人才培养、增强国际合作在内的六项标准国际化实施策略。

基于激光雷达的汽车起重机吊臂挠度检测方法

为了提高汽车起重机的工作安全,文中采用了激光雷达检测汽车起重机吊臂挠度的方法,通过外形扫描、点云处理对汽车起重机吊臂挠度进行判断,并在实车上验证了系统的精度和可靠度,结果表明利用激光雷达可以有效地对吊臂挠度进行实时监测,对起重机工况的判断和预警有着重要意义。

柔索牵引起重臂平面外失稳特征方程的统一表达及其应用

本文研究了带有柔性牵索的起重臂的平面外稳定性,通过建立起重臂起升平面外失稳临界状态下的弯曲微分方程,引入边界条件、变形协调方程及固支点侧向受力平衡方程,推导出起重臂平面外失稳特征方程的一般解析表达式,解析计算结果与ANSYS数值结果完全吻合。随后,探讨一般失稳特征方程在水平臂、双钢绳及单钢绳牵引起重臂极限情况下的退化形式。最后,指出所推导的一般失稳特征方程可作为各类柔性钢绳牵引下起重臂平面外失稳特征方程的统一表达。

基于多保真代理模型的塔机臂架结构优化

起重臂架是动臂式塔机的关键工作部件,负责提升运输建筑材料,其制造成本和工作耗能与自身重量成正比,需要对臂架的重量优化展开研究,因此提出了一种针对动臂式塔机臂架的高效优化设计方法。首先,基于有限元法,计算了不同臂架幅度下的极限工况应力及变形,确定了最危险工况,并以此工况作为优化设计的基础工况;然后,选定了臂架上12个结构参数为设计变量,进行了参数化建模,利用拉丁超立方采样(LHS)选取了样本点,基于有限元仿真数据,构建了三种基于径向基函数(RBF)的代理模型并对其精度进行了评估;最后,基于精度高的多保真代理模型(MFS),以臂架重量最小为优化目标,构建了臂架优化问题的数学模型,使用遗传算法(GA)完成了优化设计。研究结果表明:优化后的臂架满足强度、刚度要求,整个臂架不会发生断裂和失稳,而且臂架重量减轻了25.03%;同时,多保真代理模型的预测结果和仿真结果误差小于3%,证明了多保真代理模型的准确性,进而证明了基于多保真代理模型的臂架优化方法的有效性。

风载荷对动臂塔式起重机静力学的影响分析

应用有限元方法分析了工作状态下和非工作状态下风载荷对动臂塔式起重机静力学的影响,确立了不同风向时动臂塔机最大应力位置。将两种风载荷分别施加于动臂塔机,得出了起重臂最大应力、塔身最大应力和关键节点位移随起重臂仰角的变化曲线。结果表明:起重臂在水平面内的投影与塔身截面对角线重合时,动臂塔机应力最大;平行于起重臂方向的风载荷对动臂塔机的影响大于垂直于起重臂方向的风载荷;塔机不工作时,应将起重臂处于顺风方向,以降低塔身最大应力。

动臂塔式起重机的动态特性及其影响分析

采用有限元方法对动臂塔式起重机在起重臂处于不同仰角和不同回转角情况下进行了模态分析,得出了其固有频率和振型的变化规律,通过谐响应分析确定了影响动臂塔式起重机动态特性的关键固有频率,分析了其对工作的影响,为动臂塔式起重机优化设计提供了计算依据和理论基础。

起重机吊臂结构有限元模态分析

对起重机吊臂进行了有限元模态分析,得出了各阶模态下吊臂的固有频率和振型,找到了吊臂振动中的危险区域,为设计和改造提供理论依据。

塔式起重机柔性臂回转制动过程动力分析

基于塔式起重机回转制动工况的实际模型,抛弃吊臂为刚体且作匀减速运动这一假设,在柔性塔身和吊臂的相对转动之间施加一阻力矩,视吊臂为柔性体,并考虑塔身的弹性变形,将塔机等效为平面柔性多体系统,考虑吊臂大运动和变形之间的耦合,建立了塔机回转制动工况的动力学分析模型,并以某实际塔机为例证明了本模型的正确性.吊臂在作减速运动的同时还和塔身一起发生振动.

门座式起重机的人因工程学问题研究

应用人因工程学的理论和方法指出了门座式起重机的各个部分如司机室包括联动台和显示、操纵组件以及司机室热环境设计存在的不足,并提出了具体的改进措施。这将在很大程度上提高门座式起重机的安全性、保证司机的健康和舒适以及提高他们作业的效率。

港口机械结构安全性评价指标体系中权重自学习方法的研究

分析了目前常用权重确定方法的特点,提出首先对属性主观赋权,然后通过基于贝叶斯网络权重自学习的方法来确定权重的思路.给出权重自学习步骤.文中针对某港口1 6t带斗门座起重机的技术状态,用以上方法对其结构安全性进行了评价分析.

折臂式随车起重机的参数化动力学研究

运用Creo和MATLAB软件对折臂式随车起重机进行了参数化动力学研究。首先给出了折臂式随车起重机的Creo动力学模型的建立方法,以此模型对某工况下各个杆件的受力情况进行了分析,并将其绘制受力总揽图,得出动臂油缸在动力学分析过程中的地位。然后分析了折臂式随车起重机工况特点,并对低幅度工况和中高幅度工况进行了仿真分析。最后给出了吊重质量、伸缩臂长度和运行速度与动臂油缸受力的偏微分关系,求解偏微分方程从而给出MATLAB参数化的办法。为折臂式随车起重机的机构设计提供了一种高效便捷的方法。

以ANSYS为平台的塔式起重机臂架有限元分析与关键技术研究

为了解决在传统设计方法下塔式起重机试制样机成本高、设计效率低等弊端,应用CAE软件ANSYS对QTZ40型塔式起重机的臂架进行建模与有限元分析,通过对臂架的强度校核和各阶模态的计算,验证了该型塔式起重机设计方案的合理性,也证实了有限元分析法的可行性。总结了建模时的等效简化处理以及约束、载荷施加等关键技术的经验,从而为塔式起重机产品的设计、生产和制造提供理论依据。

塔机臂架有限元参数化设计系统的模块设计

目的利用参数化设计系统简化塔式起重机臂架有限元分析过程,创建参数化模型,通过对关键参数的输入快速完成塔机臂架的分析计算.方法参数化系统由几个主要功能模块构成,运用Visual Basic设计各模块参数输入界面,编写相应的程序代码,将输入的参数保存并生成参数文本.各模块可以调用其他模块的参数和参数计算结果,并将参数文本传递到APDL代码文件中进行有限元分析计算.结果创建了以Visual Basic为平台的臂架参数化设计系统的主要功能模块,使有限元计算程序的参数输入简单明了,提供了通用程序操作复杂性和具体专业需求之间的解决方法.结论以通用编程语言为基础编制程序,实现了对有限元计算过程的二次开发,简化了设计过程,缩短了设计周期.

基于APDL的甲板吊臂架结构参数化建模的分解集成法

利用APDL语言,以甲板吊臂架为研究对象,尝试突破传统的APDL参数化建模方法,介绍结构有限元分析的参数化建模的分解集成法.根据臂架结构特点,将其整体结构分解成若干板块,利用APDL分别对每个板块结构实现参数化建模,然后将所有参数化的各板块结构APDL程序进行集成.实例证明,APDL的分解集成法不但切实可行而且可有效地提高工作效率.

板梁式吊钩的稳定性分析

介绍了一种用于动臂变幅起重机的板梁式吊钩,首先阐述了它的结构组成,在此基础上对板梁式吊钩进行了受力分析,证明内侧板组件的稳定性决定吊钩整体的稳定性,最后对内侧板组件的板梁结构在弹性范围内进行了特征值屈曲分析,为吊钩的实际应用提供了理论依据。

定柱式旋臂起重机结构整体优化研究

根据旋臂起重机整体结构特点和规范规定 ,建立了面向整机对象的数学模型 ,基于MDOD方法 ,研发出参数化整体优化设计软件 ,并已成功地用于工程实践 .与常规设计对比表明 ,所建立的模型与方法很好地协调了旋臂起重机各结构部件的力学性能 ,实现了整体经济性和可靠性的最佳匹配 .

动臂变幅起重机奇偶倍率吊钩的结构设计

介绍了TD800／50动臂变幅起重机的吊钩装置，该装置在结构上实现了1-2倍率半自动变换。首先叙述了吊钩装置的结构组成和变换倍率的原理，接着分析了关键件的受力情况。该装置为奇偶倍率吊钩的深入研究奠定了基础。

基于ANSYS Workbench的塔机吊臂有限元分析

基于ANSYS Workbench模块对某塔式起重机吊臂建立有限元模型,通过静态和线性屈曲分析塔机吊臂在近端重载和远端轻载的极限荷载不同工况下的应力变形以及稳定性的状况。结果表明:吊臂起重臂节上下主弦杆之间的腹杆强度有所冗余,可适当调节腹杆的壁厚以使材料得到更充分的利用,受压主弦杆可选用更大直径的管子或用焊接工字钢代替,吊臂刚度和稳定性良好,可为塔机设计和工程施工以及进一步结构优化提供理论依据。

吊钩奇偶倍率变换的运动过程分析

介绍了动臂变幅起重机所用的一种新型吊钩装置,阐明了它的结构组成和变倍率的原理,在此基础上以一应用实例分析了该吊钩变倍率的运动过程,最后画出了吊钩随钢丝绳变化的运动曲线,为吊钩的动力学分析奠定了理论基础.

船用起重机吊臂的有限元分析

为准确计算船用起重机吊臂的刚度和强度,在分析其结构原理与典型工况的基础上,采用ANSYS软件在典型工况下对较危险的二节臂进行应力与应变分析。仿真表明:危险截面发生在基本臂与二节臂的连接处,在工况一下的应力、应变最大,最大应力小于材料的许用应力,最大应变也在许可范围内。该方法验证了设计的可行性,为优化吊臂结构提供参考依据。