【摘要】： 橋式起重機(jī)運行過程中產(chǎn)生的震動造成駕駛員疲勞,增加了駕駛員的誤操作,過量的震動會使駕駛員患職業(yè)病。為了提高駕駛員的操作精度和保護(hù)駕駛員的身心健康,本文擬采用合適的座椅結(jié)構(gòu)參數(shù)方式來減小起重機(jī)傳遞給駕駛員的震動。 針對橋式起重機(jī)的工作模式,分別對起吊過程、小車運行過程、大車運行過程進(jìn)行仿真,得到三個過程中駕駛室的振動特性;通過模態(tài)求解與諧響應(yīng)求解,得到駕駛室豎直振動的敏感頻率值;建立座椅的理論模型,在綜合考慮仿真結(jié)果、模態(tài)結(jié)果、諧響應(yīng)結(jié)果以及座椅實際情況的基礎(chǔ)上確定了座椅參數(shù)。在參照樣機(jī)圖紙的基礎(chǔ)上建立詳細(xì)的橋架有限元模型,利用有限元軟件實現(xiàn)模型的模態(tài)分析與諧響應(yīng)分析。在研究過程中,借助ANSYS軟件與科學(xué)計算工具M(jìn)ATLAB并結(jié)合結(jié)構(gòu)振動基本理論與統(tǒng)計學(xué)知識實現(xiàn)了三種過程的仿真。仿真過程中,理論推導(dǎo)與數(shù)值計算緊密結(jié)合,理論推導(dǎo)結(jié)果與數(shù)值計算結(jié)果相互印證。在數(shù)據(jù)處理過程中采用了數(shù)值分析方法與信號處理基本理論。考慮到起重機(jī)實際情況,座椅結(jié)構(gòu)采用被動減振方案。這種方案成本低、安裝維護(hù)方便、可靠性好。在建立座椅單自由度與兩自由度理論模型后,分別對兩種模型在不同參數(shù)情況下的減振效果進(jìn)行了分析,并給出了兩者的優(yōu)缺點。依據(jù)先前分析得到的結(jié)論,確定了兩種座椅減振結(jié)構(gòu)的參數(shù)值。 通過分析得知兩自由度被動減振方案有顯著的減振效果,這種方案能大幅減小座椅傳遞給駕駛員的震動。因此,有利于保護(hù)駕駛員身體健康和提高勞動效率。另外,論文仿真過程可以為橋式起重機(jī)動態(tài)分析提供借鑒,以達(dá)到優(yōu)化產(chǎn)品性能、提高產(chǎn)品競爭力與收益的目的。
【圖文】：

主梁內(nèi)部構(gòu)造圖2一2整體模型

進(jìn)行動力分析時，，因小車架與橋架之間的裝配關(guān)系在ANSYS軟件中無法得到真實體現(xiàn)，所以分析重點放在了橋架上，省略了小車架，相關(guān)力施加在橋架相應(yīng)位置上。橋架有限元模型見圖2一5。在運用有限元軟件求解時，可以通過減小單元尺寸的方法提高求解精度。但是，單元尺寸的縮小意味著單元數(shù)目與總自由度數(shù)目的增加，導(dǎo)致計算量大幅增加。在保持單元總數(shù)不變的情況下，可以通過改變網(wǎng)格疏密分布的辦法提高求解精度。網(wǎng)格疏密分布原則:結(jié)構(gòu)不規(guī)則或應(yīng)力集中區(qū)域采用小網(wǎng)格劃分單元，結(jié)構(gòu)規(guī)則或應(yīng)力集中程度低的區(qū)域采用大網(wǎng)格劃分單元。首先，采用大網(wǎng)格劃分模型并進(jìn)行試算，找到模型應(yīng)力集中嚴(yán)重的區(qū)域(見圖2一6)。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TH215

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本文編號：2606395