基于故障樹的動臂塔機(jī)液壓頂升系統(tǒng)可靠性仿真分析
本文關(guān)鍵詞:基于故障樹的動臂塔機(jī)液壓頂升系統(tǒng)可靠性仿真分析
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【摘要】:動臂塔式起重機(jī)是一種高危特種設(shè)備,主要應(yīng)用于城市超高層建筑施工,特別適用于城市建設(shè)中施工條件特殊、空間場地狹小的大型物件吊裝作業(yè)。頂升機(jī)構(gòu)是動臂塔式起重機(jī)五大機(jī)構(gòu)之一,通過頂升或下降塔機(jī)套架來增加或減少標(biāo)準(zhǔn)節(jié),使塔機(jī)隨著建筑物高度的變化可以升高或降低,從而滿足不同高度的建筑物對垂直運輸?shù)男枰。液壓系統(tǒng)是動臂塔式起重機(jī)頂升機(jī)構(gòu)的重要動力及控制源,由柴油機(jī)驅(qū)動液壓泵經(jīng)換向閥控制油缸的伸縮和爬升速度,因此液壓頂升系統(tǒng)可靠性的高低直接影響到整機(jī)的安全性。采用故障樹分析法對液壓系統(tǒng)進(jìn)行可靠性研究,提前預(yù)知系統(tǒng)發(fā)生故障的位置點,及早采取相應(yīng)措施降低故障發(fā)生的可能性,可以減少動臂塔式起重機(jī)作業(yè)過程中的故障發(fā)生率,提高整機(jī)的安全性。 本文首先介紹了大型動臂塔式起重機(jī)的基本概況,闡述了其液壓系統(tǒng)設(shè)計基本思想和方法,并對16000kN·m內(nèi)爬式動臂塔式起重機(jī)頂升工況和頂升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行深入的探討。其次,詳細(xì)分析了動臂塔式起重機(jī)液壓頂升系統(tǒng)中各元器件的作用,根據(jù)系統(tǒng)實際結(jié)構(gòu)及可能發(fā)生的故障,采用故障樹分析法找出了引起頂事件發(fā)生的原因,并構(gòu)建故障樹。最后,運用Monte-Carlo算法制定可靠性仿真流程圖,對其液壓頂升系統(tǒng)進(jìn)行可靠性評估,得到可靠度曲線和一些可靠性相關(guān)指標(biāo),找出影響系統(tǒng)可靠性的薄弱點,提出改進(jìn)可靠性的方法。結(jié)果表明,該液壓頂升系統(tǒng)滿足實際使用要求,并提出提高液壓油液清潔度、引入防爆切斷閥和改進(jìn)關(guān)鍵元器件的可靠度可進(jìn)一步提高液壓系統(tǒng)可靠性的觀點。 文中將可靠性仿真方法與工程實際項目相結(jié)合,驗證了方法的合理性。根據(jù)仿真結(jié)果,本文針對性的提出提高可靠性的措施,改進(jìn)前后可靠性對比曲線明顯,具有較強的說服力,為類似液壓頂升系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化和維修提供參考,具有一定工程實際應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】:動臂塔式起重機(jī) 內(nèi)爬 液壓頂升系統(tǒng) 故障樹 Monte-Carlo 可靠性
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號】:TH213.3
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 1 緒論10-18
- 1.1 動臂塔式起重機(jī)概述10-12
- 1.1.1 產(chǎn)品定義及產(chǎn)品分類10-11
- 1.1.2 產(chǎn)品發(fā)展與應(yīng)用11-12
- 1.2 可靠性研究概況12-15
- 1.2.1 可靠性研究意義12-13
- 1.2.2 可靠性國外發(fā)展?fàn)顩r13
- 1.2.3 可靠性國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r13-14
- 1.2.4 液壓系統(tǒng)可靠性研究概況14-15
- 1.3 動臂塔機(jī)液壓頂升系統(tǒng)可靠性研究的必要性和緊迫性15
- 1.4 本文研究工作主要內(nèi)容15-17
- 1.4.1 研究意義15-16
- 1.4.2 工作內(nèi)容16-17
- 1.5 本文的組織安排17-18
- 2 可靠性工程的基礎(chǔ)理論18-28
- 2.1 可靠性基本概念及常用模型18-24
- 2.1.1 基本概念18-20
- 2.1.2 常用概率分布20-22
- 2.1.3 常用模型22-24
- 2.2 故障樹分析24-25
- 2.2.1 故障樹分析法概述24
- 2.2.2 故障樹分析法24-25
- 2.2.3 故障樹分析法的基本原理25
- 2.2.4 故障樹分析法的特點25
- 2.3 蒙特卡洛仿真25-27
- 2.3.1 蒙特卡洛仿真概述25-26
- 2.3.2 蒙特卡洛方法的基本思想26
- 2.3.3 蒙特卡洛方法的概率收斂性26-27
- 2.4 本章小結(jié)27-28
- 3 動臂塔式起重機(jī)液壓系統(tǒng)28-35
- 3.1 動臂塔式起重機(jī)液壓系統(tǒng)概述28-30
- 3.1.1 頂升和冷卻機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)29
- 3.1.2 其他機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)29-30
- 3.2 動臂塔式起重機(jī)內(nèi)爬頂升與拆卸過程30-33
- 3.2.1 內(nèi)爬頂升過程30-31
- 3.2.2 內(nèi)爬拆卸過程31-33
- 3.3 動臂塔式起重機(jī)內(nèi)爬頂升液壓系統(tǒng)原理33-34
- 3.3.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計33-34
- 3.3.2 頂升油缸設(shè)計34
- 3.3.3 注意事項34
- 3.4 本章小結(jié)34-35
- 4 動臂塔式起重機(jī)液壓頂升系統(tǒng)故障樹建模與分析35-43
- 4.1 動臂塔式起重機(jī)液壓頂升系統(tǒng)分析35
- 4.2 動臂塔式起重機(jī)液壓頂升系統(tǒng)故障原因探究35-37
- 4.2.1 頂升速度異常35-36
- 4.2.2 工作噪音過大36
- 4.2.3 頂升動作無力36
- 4.2.4 活塞桿回縮失效36-37
- 4.2.5 油溫過高37
- 4.3 動臂塔式起重機(jī)液壓頂升系統(tǒng)可靠性模型建立37-39
- 4.3.1 建立可靠性框圖37
- 4.3.2 建立故障樹37-39
- 4.4 動臂塔式起重機(jī)液壓頂升系統(tǒng)故障樹分析39-42
- 4.4.1 故障樹定性分析39
- 4.4.2 故障樹定量分析39-42
- 4.5 本章小結(jié)42-43
- 5 動臂塔式起重機(jī)液壓頂升系統(tǒng)可靠性仿真及結(jié)果分析43-55
- 5.1 仿真參數(shù)的選取43
- 5.2 系統(tǒng)可靠性仿真43-45
- 5.3 可靠性仿真結(jié)果45-49
- 5.3.1 系統(tǒng)可靠度45-47
- 5.3.2 系統(tǒng)平均壽命47
- 5.3.3 重要度的計算47-49
- 5.4 提高可靠性措施49-54
- 5.4.1 提高液壓油液清潔度49-51
- 5.4.2 安裝防爆切斷閥51-52
- 5.4.3 提高關(guān)鍵元件可靠性52-54
- 5.5 本章小結(jié)54-55
- 結(jié)論55-56
- 參考文獻(xiàn)56-58
- 附錄 基于MATLAB的可靠性仿真程序58-60
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況60-61
- 致謝61-62
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:960920
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