【摘要】： 本論文借助有限元軟件ANSYS探討、研究了一種新型大噸位雙回轉(zhuǎn)鐵路起重機(jī)的底架結(jié)構(gòu)。根據(jù)該機(jī)的工作特點,提出了一個初始方案,通過用ANSYS分析,根據(jù)分析結(jié)果對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),使應(yīng)力分布合理。 本論文首先對國內(nèi)外鐵路和鐵路起重機(jī)的發(fā)展作了介紹,然后介紹了鐵路起重機(jī)底架的傳統(tǒng)算法和有限元算法,并介紹了有限元軟件ANSYS及本文采用的兩種單元。本文分析了大噸位、雙回轉(zhuǎn)鐵路起重機(jī)底架的特點,設(shè)計了初始方案,然后以有限元分析軟件ANSYS為工具對底架就幾種危險工況進(jìn)行了分析,并根據(jù)分析結(jié)果對結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),使之滿足要求,解決了大噸位雙回轉(zhuǎn)鐵路起重機(jī)國產(chǎn)化的一個重要難題。 前人在分析底架方面有的用SAP5,有的用SOLIDWORKS,也有的用ANSYS分析,他們或者對底架1/4進(jìn)行建模,或者固定支撐圈,從支腿處加載,還沒有人把支撐油缸考慮在內(nèi),故計算結(jié)果誤差較大。本論文采用底架、支腿、銷軸、牽引梁、支撐油缸等單獨建模,然后組裝為一整體,在回轉(zhuǎn)支承處運用APDL語言對變載荷進(jìn)行加載,約束四個支撐油缸下表面中心的節(jié)點,這樣能夠比較真實地反映實際工況。在研究成功第一套底架方案的設(shè)計和改進(jìn)后,本文又探討了幾種方案,并對整體箱型底架結(jié)構(gòu)在有限元參數(shù)化建模、優(yōu)化設(shè)計方面進(jìn)行了研究,研究結(jié)果表明這種整體箱型底架結(jié)構(gòu)是大噸位雙回轉(zhuǎn)鐵路起重機(jī)底架的發(fā)展方向。
【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】：2008
【分類號】：TH21
【圖文】：

士研究生學(xué)位論文第10頁圖1一1我國鐵路起重機(jī)分布狀況圖1.2.1.3鐵路起重機(jī)的發(fā)展方向鐵路起重機(jī)的發(fā)展需要我們在如下一些方面做出研究(l)大噸位;(2)采用雙回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu);(3)加強(qiáng)自動控制，增強(qiáng)安全保護(hù)系統(tǒng)功能;(4)增加調(diào)平裝置，使上車可以自動調(diào)平;(5)自重要求越來越小;(6)研制新型結(jié)構(gòu)的伸縮吊臂;(7)研制新型底架;(8)研制適應(yīng)于高速重載鐵路起重機(jī)的專用轉(zhuǎn)向架等。.2.2國外鐵路起重機(jī)概況目前國外基本上形成了比較完善的噸位系列(巧一300t)，傳動方式較多其性能和結(jié)構(gòu)也實現(xiàn)了兩次大的飛躍。第一次飛躍是鐵路起重機(jī)的動力從蒸

部分主要包括機(jī)械傳動部分、起升機(jī)構(gòu)(含吊鉤、起升繩、起升卷筒等)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(含回轉(zhuǎn)支承裝置)等。結(jié)構(gòu)部分主要包括底架、吊臂、轉(zhuǎn)臺、轉(zhuǎn)向架等。鐵路重機(jī)結(jié)構(gòu)組成示意如圖2一1:圖2一1鐵路起重機(jī)結(jié)構(gòu)組成示意圖2.1單回轉(zhuǎn)鐵路起重機(jī)和雙回轉(zhuǎn)鐵路起重機(jī) 2.1.1.單回轉(zhuǎn)鐵路起重機(jī)只有一個轉(zhuǎn)臺的鐵路起重機(jī)稱為單回轉(zhuǎn)鐵路起重機(jī)。目前國內(nèi)生產(chǎn)的鐵路起重機(jī)的轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)均采用單轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)，回轉(zhuǎn)的時候，配重和吊臂一起回轉(zhuǎn)，

圖2一4我國160t鐵路起重機(jī)底架結(jié)構(gòu)示意圖輪式起重機(jī)底架結(jié)構(gòu)通常采用焊接結(jié)構(gòu)，目前有平面框架式、整體箱型縱梁式、加強(qiáng)型整體箱型縱梁式等形式，圖2一2~圖2一4是幾種輪式起重機(jī)底架的結(jié)構(gòu)示意圖(不含牽引梁)，圖2一4是我國160t鐵路起重機(jī)底架結(jié)構(gòu)示意圖。目前，國外的鐵路起重機(jī)有的采用“魚腹”梁，有的采用“元寶”梁，這些底架主要是將縱梁的形狀加以改變，以適應(yīng)轉(zhuǎn)向架的高度，同時又能降低起重機(jī)整機(jī)的高度。在減輕底架自重方面，除了在結(jié)構(gòu)方面做工作，還在設(shè)計、材料方面做了很多工作。例如:采用高強(qiáng)鋼就是降低本身自重的一種行之有效的方法。目前國外已廣泛采用屈服極限為600~900MPa高強(qiáng)鋼制造底架。我國廣泛采用屈服極限為345MPa的低合金鋼制造底架。隨著鐵路起重機(jī)起重能力的提高

【相似文獻(xiàn)】

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6 朱士金;探

本文編號：2779775