文档介绍：长沙中联重工科技发展股份有限公司何马飞/HeMafei 摘要:以某型塔机结构变形分析为基础,研究塔身、上下支座、起重臂等的变形对起重臂臂尖挠度的贡献量,并以此为指导提出降低起重臂臂尖挠度的措施。关键词:挠度、贡献量1研究的目的、内容和意义塔机工作过程中起重臂臂尖挠度过大,会影响牵引小车工作性能,因此在塔机设计中,必须合理控制塔机各部分的刚度,使起重臂臂尖挠度在一定的范围内;但是由于起重臂臂尖挠度是塔机整机变形的综合结果,而塔机各部分结构形状和连接形式很复杂,所受载荷也很复杂,不可能进行手工分析和计算。本项目利用I-DEAS软件为研究平台,以公司已立塔的某型试验塔机静力结构分析为基础,建立了塔机整机有限元模型,对该塔式起重机起重臂臂尖挠度进行了计算,研究上、下支座变形、塔身变形以及起重臂变形对起重臂臂尖挠度的贡献量,并从实验上对有限元计算结果的正确性进行了验证,在此基础上,分析了影响起重臂臂尖挠度的各个主要因素,提出了控制起重臂臂尖挠度的措施。 ,将其物理模型简化为主要由:起重臂、塔顶、平衡臂、起重臂拉杆、平衡臂拉杆、回转塔身、上支座和下支座、以及塔身(包括8个塔身节)组成,该型塔机塔身节有三种,设代号分别为A、B和C,A型为加强塔身节弦杆规格为□135×135×12,内加16mm加强板,B型塔身节弦杆规格为□135×135×12,C型塔身节弦杆规格为□135×1355×10,该塔机塔身节由B和C两种型号组成,由下至上布置形式为4(B)+3(C)+1(B);而由于其它机构的变形对起重臂臂尖挠度的贡献量很小,所以不予考虑。,各部分结构也相差较大,为了便于有限元模型网格的划分和模型的修改,这里采用装配有限元的方法来建立塔机整机有限元模型。塔机结构绝大部分为杆系结构,可选杆单元和梁单元。腹杆用杆单元也更适合手工计算的习惯,因此塔机的杆系结构采用梁-杆混合单元模型,即主弦杆-梁单元,腹杆-杆单元。如起重臂、塔顶、回转塔身和塔身节均采用梁-杆混合单元模型,平衡臂拉杆和起重臂拉杆,每根拉杆用一个杆单元表示,而平衡臂的变形对起重臂臂尖挠度的影响很小,因此把其简化为刚性杆单元。上、下支座是典型的薄板结构,因此把上、下支座划分为壳单元。对各部件的有限元单元之间进行连接,上支座和下支座之间采用刚性单元进行连接,而对不同类型单元之间,则采用刚性单元进行连接;对起重臂臂根和平衡臂臂根的梁单元进行端点释放;并调整壳单元的法向;最后进行单元质量检查。生成塔机整机有限元网格,见图1。,它包括约束集和载荷集。(1)约束集把最下面塔身节的4个主弦下端固支。(2)载荷集本项目是研究塔机在吊重的静力作用下起重臂臂尖的挠度,因此必须计算塔机在不吊重、吊重两种载荷集下的变形位置,再从塔机的这两种变形位置求得塔机在吊重作用下的变形量。塔机在这两种载荷集下均不考虑风载、动载系数和各种惯性力的影响,这里的载荷就只考虑自重和吊重的作用,对于起重臂、塔顶、平衡臂、起重臂拉杆、平衡臂拉杆、回转塔身、上支座和下支座、以及塔身的自重用重力加速度加载在各个单元上;而对其它机构的重量则简化为集中载荷作用在物理模型的相应位置(表1),生成塔机有限元模型