本文關(guān)鍵詞：36噸U型門式起重機加固分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：起重機是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的生產(chǎn)輔助設(shè)備,目前已經(jīng)實現(xiàn)了生產(chǎn)的機械化與自動化,不但技術(shù)水平越來越高,種類也越來越多。本論文所研究的門式起重機是國內(nèi)鐵路貨場廣泛采用的裝卸設(shè)備,按支腿形式區(qū)分,國內(nèi)鐵路貨場的起重機主要有A型、U型和C型三類起重機,其中U型起重機具有小車軌距大,過腿空間寬的優(yōu)點,適于裝卸比較大的貨物,但由于U型起重機支腿上方?jīng)]有馬鞍,為開口形狀,整體結(jié)構(gòu)沿大車軌道方向的剛度較小,起重機起、制動時,結(jié)構(gòu)振動劇烈,易引起司機疲勞,給起重機作業(yè)帶來安全隱患。為了減小起重機起制動時的振動,本論文對某鐵路貨場36噸U型門式起重機提出了加固支腿、下橫梁和主梁端梁連接處的結(jié)構(gòu)改造方案,并以加固前后的起重機為研究對象,采用ANSYS軟件對其進行有限元分析。本論文首先根據(jù)門式起重機的結(jié)構(gòu)特點,在APDL中建立了36噸U型門式起重機的有限元模型,建模過程中采用的單元結(jié)構(gòu)有BEAM4梁單元、LINK8桿單元和MASS21質(zhì)量單元。其次,對起重機的靜力學剛度特性進行了分析,當小車滿載分別位于起重機的主梁跨中位置、左側(cè)支腿位置、右側(cè)支腿位置時,對起重機的橫向剛度進行了分析計算。加固后起重機橫梁跨中位置的位移比加固前平均減小了25.31%,橫梁司機室位置的位移比加固前平均減小了34.45%,起重機運行時的穩(wěn)定性得到了較大程度的提高,解除了工作人員的安全隱患。當小車滿載位于起重機跨中位置時,采用分塊蘭索斯法,提取了起重機的前十階模態(tài)固有頻率和振型。加固后的起重機的固有頻率值都有不同程度的提高,其中主梁的振動幅度較大,應(yīng)當著重引起注意。最后,對起重機進行了瞬態(tài)分析,采用完全法,當小車滿載位于起重機的主梁跨中位置、左側(cè)支腿位置和右側(cè)支腿位置,大車運行機構(gòu)起制動時,得到三種工況下起重機橫梁跨中位置與司機室位置節(jié)點的加速度曲線。加固后起重機跨中位置的加速度比加固前平均減小了15.49%,司機室位置的加速度比加固前平均減小了13.54%,起重機的平穩(wěn)性增加,晃動情況得到改善。
【關(guān)鍵詞】：門式起重機 有限元 加固 靜力分析 模態(tài)分析 瞬態(tài)分析
【學位授予單位】：石家莊鐵道大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH213.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 起重機械概述10-19
• 1.1.1 起重機械的分類10-17
• 1.1.2 起重機的組成結(jié)構(gòu)17-19
• 1.2 起重機的發(fā)展動態(tài)19-21
• 1.2.1 起重機的發(fā)展過程19-20
• 1.2.2 起重機的國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀20
• 1.2.3 起重機的國外發(fā)展現(xiàn)狀20-21
• 1.3 選題的目的與意義21-22
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容22
• 1.5 本章小結(jié)22-24
• 第2章 門式起重機有限元模型的建立24-37
• 2.1 有限元分析技術(shù)簡介24-27
• 2.1.1 有限元基本思想24-25
• 2.1.2 ANSYS軟件介紹25
• 2.1.3 結(jié)構(gòu)分析的步驟25-27
• 2.2 確定加固方案與有限元模型的建立27-35
• 2.2.1 建模方案分析27-28
• 2.2.2 模型建立準則28
• 2.2.3 模型基本假設(shè)28
• 2.2.4 模型單元特性28-31
• 2.2.5 邊界條件模擬31
• 2.2.6 確定起重機的加固方案31-34
• 2.2.7 有限元模型34-35
• 2.3 門式起重機的基本參數(shù)35-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第3章 靜剛度分析37-43
• 3.1 靜力分析概述37
• 3.2 靜力分析的基本步驟37-38
• 3.3 施加約束與載荷情況38
• 3.4 計算工況介紹38-39
• 3.5 起重機加固前后的靜剛度分析39-41
• 3.5.1 工況一節(jié)點位移39
• 3.5.2 工況二節(jié)點位移39-40
• 3.5.3 工況三節(jié)點位移40-41
• 3.5.4 靜剛度結(jié)果分析41
• 3.6 本章小結(jié)41-43
• 第4章 模態(tài)分析43-54
• 4.1 模態(tài)分析基本理論43-45
• 4.1.1 模態(tài)分析基本方程43-44
• 4.1.2 模態(tài)分析基本方法44
• 4.1.3 模態(tài)分析基本步驟44-45
• 4.2 模態(tài)分析結(jié)果45-53
• 4.2.1 起重機加固前后的固有頻率45-46
• 4.2.2 固有振型46-52
• 4.2.3 模態(tài)結(jié)果分析52-53
• 4.3 本章小結(jié)53-54
• 第5章 瞬態(tài)分析54-65
• 5.1 瞬態(tài)分析概述54-57
• 5.1.1 瞬態(tài)分析基本方程54-55
• 5.1.2 瞬態(tài)分析基本方法55
• 5.1.3 瞬態(tài)分析基本步驟55-56
• 5.1.4 瞬態(tài)分析的幾個關(guān)鍵問題56-57
• 5.2 制動摩擦力的計算57-59
• 5.3 施加約束、載荷情況及計算工況59-60
• 5.4 起中機加固前后的瞬態(tài)分析60-64
• 5.4.1 跨中節(jié)點加速度60-62
• 5.4.2 司機室位置節(jié)點的加速度62-64
• 5.5 瞬態(tài)結(jié)果分析64
• 5.6 本章小結(jié)64-65
• 第6章 結(jié)論與展望65-67
• 6.1 結(jié)論65-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻67-70
• 致謝70-71
• 個人簡歷、在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文71

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