異常工況對450噸吊車關(guān)鍵零部件強(qiáng)度剛度影響的有限元分析研究.pdf

1、橋式起重機(jī)在離地很高的軌道上運(yùn)行，是現(xiàn)場使用領(lǐng)域最廣、數(shù)目最多的一類起重機(jī)械。起重機(jī)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行和大型化、重載以及運(yùn)行環(huán)境惡劣的特點(diǎn)導(dǎo)致設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)運(yùn)行異常的情況。輪軌是連接橋式起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部件，對起重機(jī)的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。然而橋式起重機(jī)的支撐結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)中不可避免的會(huì)由于制造、安裝和使用等原因使得軌道發(fā)生變形，影響輪軌的接觸狀態(tài)，甚至發(fā)生啃軌、斷軌的現(xiàn)象。
　　包鋼廠房450噸橋式起重機(jī)在投產(chǎn)使用三年就發(fā)

2、現(xiàn)啃軌嚴(yán)重、軌道頻繁斷裂的現(xiàn)象，經(jīng)實(shí)測發(fā)現(xiàn)相鄰軌道的跨距、水平度和直線度均超出規(guī)范要求存在異常情況，這些異常對起重機(jī)輪軌接觸的影響是現(xiàn)場和設(shè)計(jì)部分所關(guān)心的。為查明變形的原因有必要對異常工況下輪軌的接觸狀態(tài)以及起重機(jī)系統(tǒng)主要鋼結(jié)構(gòu)件進(jìn)行分析研究。傳統(tǒng)的經(jīng)典力學(xué)理論對模型的要求過于理想化并不能反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力情況。本文利用有限元方法以450噸橋式起重機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為研究對象其對輪軌接觸狀態(tài)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)和主要支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的分析研究，主要研究內(nèi)

3、容包括以下幾點(diǎn)：
　　1）結(jié)合起重機(jī)啃軌問題的研究現(xiàn)狀進(jìn)行針對性的理論分析，對輪軌接觸、橋架結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行分析。運(yùn)用經(jīng)典力學(xué)理論建立物理模型，分別施加結(jié)構(gòu)在最危險(xiǎn)工況下的外載荷進(jìn)行計(jì)算，對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
　　2）依據(jù)分析要求以及相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙，應(yīng)用三維建模軟件Solidworks建立輪軌結(jié)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)的有限元分析模型。
　　3）結(jié)合現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)利用有限元軟件 ANSYS對比分析在不同輪壓載荷和軌道跨

4、距、直線度、水平度異常工況下的輪軌接觸應(yīng)力和接觸壓強(qiáng)的分布情況，為啃軌問題提供理論依據(jù)。
　　4）針對現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果存在的問題對起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元強(qiáng)度和剛度分析，尋找橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，并提出合理解決措施。
　　本文對異常工況下起重機(jī)輪軌的接觸狀態(tài)以及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度剛度進(jìn)行了有限元分析，給出了異常工況下輪軌接觸應(yīng)力的變化情況以及運(yùn)行機(jī)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度的變化情況，指出了支撐結(jié)構(gòu)的薄