【摘要】： 塔式起重機是一種間歇式工作機械,工作中運動狀態(tài)和荷載的變化,將會引起機構(gòu)結(jié)構(gòu)和整個系統(tǒng)的沖擊和振動,它們將不同程度的影響零件壽命結(jié)構(gòu)可靠性以及司機的疲勞和安全。因此準(zhǔn)確描述和精確計算塔機結(jié)構(gòu)體系在外激勵下的動態(tài)過程,對于塔機的經(jīng)濟性和安全性都具有非常重要的意義。目前,國內(nèi)外對塔式起重機的動態(tài)分析多集中于起升機構(gòu)的起動與制動過程的動態(tài)研究,各國設(shè)計規(guī)范中的計算方法與理論中的有關(guān)動載系數(shù)亦是針對起升過程而言。然而回轉(zhuǎn)過程的動態(tài)反應(yīng)是工程實際的客觀存在,因回轉(zhuǎn)起制動引起的動力學(xué)問題應(yīng)引起足夠關(guān)注。本文試圖在此方向做出相應(yīng)的貢獻。 本文針對塔式起重機回轉(zhuǎn)起制動工況下扭轉(zhuǎn)振動特性和慣性載荷特性進行了分析計算,總結(jié)出了一套方便、實用的方法,并且應(yīng)用動態(tài)特性實驗驗證了該方法的正確性。 本文首先根據(jù)多臺塔式起重機的動力有限元分析結(jié)果和回轉(zhuǎn)起制動的載荷特點,并根據(jù)桁架結(jié)構(gòu)的剛度等效和機構(gòu)動力分析的質(zhì)量及轉(zhuǎn)動慣量等效原則,建立了一個塔式起重機扭轉(zhuǎn)振動分析的等效模型,將復(fù)雜的塔機結(jié)構(gòu)簡化成一平面結(jié)構(gòu),為扭轉(zhuǎn)振動分析奠定了基礎(chǔ);然后在該等效模型的基礎(chǔ)上,根據(jù)結(jié)構(gòu)振動理論,計算出了塔機第一階振動頻率(基頻)和振型。進而根據(jù)振型疊加法和結(jié)構(gòu)分析中的位移法,分析計算了吊臂主弦桿和塔身腹桿等重要構(gòu)件在扭轉(zhuǎn)振動中的最大動應(yīng)力,彌補了以前在此工況下動態(tài)載荷分析的不足;最后計算了QT810實驗型塔式起重機分別在最大幅度、中間幅度和最小幅度額定載荷下的扭轉(zhuǎn)振動情況,并進行了動態(tài)特性測試;通過實用方法的計算結(jié)果與實驗結(jié)果比較證明了本分析方法具有很高的精度,而計算工作量較小。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TH213.3
【圖文】：

（e）第五階振型 （f）第六階振型圖 2-2 塔機最大工作幅度額定載荷下的振型Fig. 2-2 Tower crane’s vibration mode with the rating load in the maximum range（2）動力響應(yīng)分析按照上述分析，將起制動加速度施加在回轉(zhuǎn)機構(gòu)以上的部分可知塔機扭轉(zhuǎn)振動周期和相應(yīng)工況下第一階振型的周期幾乎相等，說明塔機的第一階振型在扭轉(zhuǎn)振動中起決定性的作用。這為以后采用簡化模型進行分析提供了依據(jù)。由于吊臂橫截面為三角形結(jié)構(gòu)，上弦桿處在吊臂的對稱中心位置，故在回轉(zhuǎn)振動中受力很小，主要為下弦桿受力。而且越靠近吊臂根部，下弦桿受力越大。由于吊臂下弦桿對稱于吊臂的中心線，導(dǎo)致一邊弦桿受拉，另一邊弦桿受壓，而且拉壓應(yīng)力的絕對值相等，說明由回轉(zhuǎn)振動引起的動應(yīng)力較大，在作結(jié)構(gòu)分析時是不能忽略的。由計算結(jié)果還可以看出，吊臂腹桿在回轉(zhuǎn)振動中受力較小，在靜載作用下受力也不大，故吊臂的強度主要由主弦桿決定。對該塔機進行靜力分析，可以看出塔身腹桿在靜載作用下受力較小，主要由塔身主弦桿承受靜力載荷；而通過扭轉(zhuǎn)振動分析可知塔身腹桿在扭轉(zhuǎn)振動中是重要的受力構(gòu)件，主弦桿扭轉(zhuǎn)振動應(yīng)力相對小于其靜應(yīng)力。2.5 本章小結(jié)

工作應(yīng)變片

溫度補償應(yīng)變片

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本文編號：2780738