【摘要】：起重機械在在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中的應用非常廣泛,是不可或缺的輔助工具和工藝設備。橋式起重機作為大型設備,運行時的能量損耗較大。影響能耗的原因很多,主梁的上拱曲線對小車運行的影響是不可忽視的一個。主梁的上拱曲線不僅可以減少運行阻力,還保證了起重機運行的安全和平穩(wěn)。預制主梁上拱曲線主要通過腹板的曲線下料完成的。影響主梁上拱的因素很多,如自重、吊重、焊接變形等,為保證主梁具有合理上拱,需要得到這些因素下的主梁變形,以確定腹板的下料曲線。采用有限元法分析可以得到比較準確的結(jié)果。 本文首先從節(jié)能和性能方面論述了主梁上拱的重要意義,論述了國內(nèi)外對主梁上拱度的規(guī)定和研究現(xiàn)狀,分析了影響主梁上拱曲線各個因素。利用有限元軟件hyperwoks對額載時的50/10t典型箱型橋式起重機主梁進行結(jié)構(gòu)分析,以得到無上拱和有上拱主梁在自重和吊重下的撓曲變形和小車運行軌跡,并作了比較；然后通過ABAQUS軟件,采用熱力耦合技術,選取分段移動串熱源,對橋式起重機主梁的焊接進行了數(shù)值模擬分析,并與理論計算值進行了比較,有利于指導主梁腹板的曲線下料；由于起重機在運行時的吊重不是固定值,不同的吊重在某一上拱曲線上有不同的能耗,因此通過對起重機吊重概率分布的研究,得到在不同分布時能耗最小的上拱曲線。本文的研究結(jié)果對腹板下料提供了很好的參考價值。
【圖文】：

梁的結(jié)構(gòu)為三段式，通過螺栓連接，可將簡化為連續(xù)板構(gòu)成的整體，去除螺栓，這些對結(jié)果影響業(yè)較小;大筋板是由三部分焊接而成，在處理時簡化成連續(xù)的一塊，實體模型如圖3.1所示:圖3.1橋架的三維模型通常對于單一各向同性的材料，厚度遠小于其典型整體結(jié)構(gòu)尺寸(一般為小于1/10)，，并且可以忽略厚度方向的應力，就可以采用二維板殼單元來模擬此結(jié)構(gòu)〔24]。起重機橋架主要由數(shù)塊鋼板組成，完全滿足采用板殼單元的要求，因此采用板殼單元來離散模型。為簡化建模過程，實體建模由pr。/e完成，在hypermesh中抽取中面，并離散模型。在離散模型時采用混合二維單元，四邊形單元精度較高，但在形狀過渡區(qū)域易產(chǎn)生畸形網(wǎng)格;三角形單元具有常應變特性

圖3.2對稱結(jié)構(gòu)的有限元模型起重機橋架視為簡支梁，端梁輪子中心處一端約束u1，u2，u3，u5，另一端，us，在端梁的對稱中心處設置該端面對稱約束。其中ul，uZ，u3，url，urZ，，y，Z方向的移動和轉(zhuǎn)動自由度。上拱曲線主梁的下?lián)锨�有限元分析梁的下?lián)锨�求解模擬小車在運行過程中的主梁下?lián)献冃巍Ｆ鹬貦C的載荷主和輪壓，忽略起重機的司機室、欄桿和扶梯等影響不大的附加載荷。自重載過設定重力加速度的大小和方向即可，軟件自動根據(jù)材料密度和模型體積計入9800t/mln3，方向垂直向下(一y方向)。輪壓只考慮小車的自重和起升載荷，重機小車在主梁上運行時主梁的變形，不考慮小車在起升和卸載時產(chǎn)生的動的自振動載荷。小車自重為15.765t，額定起吊載荷50t，輪壓的分布為179.4KN，168.38KN，148.23KN。取最大輪壓179.7OKN為計算輪壓，前后輪壓間m。
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TH215

【引證文獻】

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1 李向東;原徐成;葉偉;李東波;;淺談起重機節(jié)能研究[J];起重運輸機械;2013年08期

本文編號：2522927