基于虚拟样机技术的履带起重机腰绳计算分析

腰绳作为大吨位履带起重机起臂主要构件,其长度、安装位置对履带起重机臂架的挠度有着重要影响。根据臂架柔性系统力学变化特性,提出基于虚拟样机技术的履带起重机腰绳设计方法。建立腰绳和履带起重机臂架系统虚拟样机柔性动力学模型,通过有腰绳状态3种不同方案和无腰绳状态臂架系统分析,获得起臂工况下臂架系统挠度变化情况。实例计算结果表明:基于虚拟样机技术设计的腰绳可有效减小臂架起臂挠度,大幅改善臂架应力情况,有效降低大吨位履带起重机作业风险,具有较好的工程应用价值。

基于有限元的腰绳系统设计方法

腰绳是减小履带起重机起臂过程中臂架挠度的重要构件之一,根据这种柔性系统力学复杂性的分析,提出了基于有限元的腰绳系统设计方法,通过实例表明腰绳作用的有效性及方法的合理性.

腰绳装置对起重机吊臂起重平面外稳定性的影响

采用微分方程法分析了带腰绳起重机吊臂的平面外稳定性.通过吊臂失稳临界状态下的弯曲微分方程,引入边界条件及适当的变形协调方程,得到带腰绳吊臂平面外失稳特征方程的解析表达,算例的计算结果与ANSYS计算结果吻合.随后探讨了失稳特征方程在单拉杆及双拉杆吊臂两种极限情况下的退化形式,并对3种形式臂架的稳定承载能力进行对比.结果表明:带腰绳吊臂稳定承载能力介于单拉杆及双拉杆吊臂之间,腰绳结构在增强吊臂刚度的同时也提高了吊臂的稳定承载能力,且吊臂系统仍为静定结构.

变截面臂架腰绳系统优化

重轻组合臂架是一种变截面大臂长臂架,此种臂架在起臂、作业工况时会产生较大挠度,减小挠度的有效方法之一是配有腰绳系统.由于其计算复杂性,提出了一种基于有限元优化设计方法.即首先利用等效惯性矩方法对臂架进行简化,再对简化后的模型进行建模,通过有限元分析软件,应用不同优化方法对腰绳系统的长度、连接位置进行优化迭代,得到优化结果,通过结果对比,得到适用于腰绳系统设计的优化方法.其方法可以指导腰绳系统设计,有效地减少了设计周期,为腰绳系统设计提供了一种便捷的途径.

基于样机研制的动臂吊机腰绳体系计算及受力响应研究

本文给出了自行式动臂吊机腰绳的设置安装方法及其体系的计算理论与方法,并对腰绳的实际作用及体系响应进行研究,指出腰绳的安装有利有弊,就本样机而言是弊大于利,因而提示人们应根据不同形式的动臂吊机对腰绳体系进行严密的设计计算,须据具体情况予以正确处理。

基于有限元的履带起重机臂架腰绳分析计算

履带式起重机是工业生产中广泛应用的重要起重设备,随着施工起升高度的不断提升,需要通过增加臂架长度来拓展起重机作业能力。而长臂架刚度小,起臂易造成失稳折断,实际作业中通常采用腰绳装置进行受力调节,但腰绳长度选择偏短时,又会造成吊载过程中臂架出现"反弯"引起受力恶化,因而需要综合考虑起臂、吊载等工况来分析确定腰绳长度。针对上述情况,采用有限元方法详细介绍了腰绳选用的分析计算过程,为类似产品的设计、施工提供了有益参考。

带腰绳臂架的挠曲线分析

大吨位履带起重机为了解决长臂架系统在起臂以及大幅度工况下臂架挠度过大的问题,同时增强臂架的稳定性,在臂架系统中加入了腰绳辅助装置.结合弹性稳定理论对带腰绳臂架系统进行非线性分析,推导出变截面臂架系统的挠曲线公式,能够快速计算出任意长度腰绳在任意位置时臂架的挠曲线,简化了腰绳装置的设计.

带腰绳等截面臂架应力计算方法研究

基于二阶效应分析方法对带腰绳大吨位起重机臂架进行受力分析,根据挠曲线微分方程推导出臂架应力计算公式。根据臂架变形前的几何关系由二阶效应法对臂架挠度进行计算;鉴于臂架的几何非线性特征,在考虑臂架变形后重新计算臂架变形协调关系,进而得到臂架应力并实现程序化。拉板及腰绳的刚度相对臂架较小,将两者变形对计算结果的影响进行了分析。实例表明考虑臂架非线性变形的二阶分析方法更加准确,腰绳及拉板的变形对计算结果影响不大,为简化计算,在误差允许范围内可不予考虑。

带有腰绳的履带起重机臂架系统平面外稳定性分析与研究

以带有腰绳的履带起重机臂架为研究对象,考虑拉板及腰绳的非保向作用,通过建立回转平面挠曲线微分方程,引入边界条件求得其平面外失稳临界载荷的解析表达式,实例计算表明该算法的合理性。在此基础上,分别分析腰绳长度、安装角度及安装位置对臂架系统的影响,获取相应规律,为腰绳设计提供参考。

腰绳对风电起重机臂架安全稳定性的影响

以经典力学为基础,通过对有腰绳起重机臂架结构和无腰绳起重机臂架结构之间的力学分析对比,能够看出腰绳能够减小臂架结构扳起时拉杆力的变化幅度和臂架在回转平面内的应力及臂架的挠度,提升臂架结构的稳定性。

7000t环轨起重机超长臂架增设腰绳的设计与分析

针对7000t环轨起重机超长臂架设计中发现的问题,采用二次加载的方式建立有限元模型,完成了166m臂架起臂工况的静力分析和特征值屈曲分析。通过对臂架米塞斯等效应力、挠度位移和屈曲稳定性的分析,得出臂架和腰绳的强度、变形、屈曲稳定性,均符合起重机设计规范要求,验证了腰绳辅助装置设计的合理性和二次加载分析方法的实用性。相关有限元分析方法和结论,可为设置腰绳辅助装置的大型起重机臂架的设计提供借鉴和参考。