塔式起重机的载荷优化计算

在设计塔式起重机时,必须首先确定作用在塔式起重机上的外载荷,特别是作用在金属结构上的载荷。以此作为设计塔式起重机的依据。塔机的设计不仅要考虑使用性能、制造成本,而且要看重考虑安全问题。塔机的优化设计其实质是在充分考虑以上三种因素的基础上进行的载荷优化计算。我们根据多年的设计及使用经验总结了以下计算方法,供同行参考。     

塔式起重机结构动力学分析及载荷计算方法

为了准确描述塔式起重机动态性能,保证其安全高效工作,创新的运用空间矢量动力学理论对塔式起重机的工作状态进行动力学分析,推导出塔机复合工作下吊重的载荷计算方法,并结合ANSYS对塔机起升、回转、变幅复合运动工况进行分析计算,提出一套行之有效的塔式起重机动力学设计理论。以QTZ25型塔机为实例,运用推导的动力学理论公式对塔机复合运动的受力情况进行了分析计算,结果表明,塔机复合工作下,结构最大应力变化不大,但塔机变形剧烈。     

塔式起重机结构风致响应分析

采用Davenport风速功率谱,基于线性滤波法中的AR模型法模拟脉动风场的风速时程,并验证脉动风速功率谱与目标谱的一致性;运用ANSYS软件分别计算某型动臂式塔式起重机在静风载荷和脉动风载荷作用下的振动响应,并对两者的计算结果进行对比。计算结果表明,AR模型法模拟脉动风场准确有效;塔机结构在脉动风载荷作用下会有较大振动,不考虑风载荷的脉动效应将使计算结果偏于不安全;塔机起重臂第四节臂与第五节臂连接处容易出现应力最大值,在塔机设计过程中需注意。     

基于ANSYS的塔式起重机抗震分析

对塔式起重机APDL参数化建模型、地震动力和地震谱进行了分析和探讨,在此基础上就QTZ630型塔式起重机系统进行了模态、动力响应和地震谱响应计算分析,分别得到了塔式起重机系统地震谱作用前后振动频率,以及位移响应时间历程。结果对塔式起重机抗震设计及塔式起重机稳定性监测点布局有着实际意义,分析结果明确反映出塔式起重中机在实际工作状态下塔机最大应力位置,为塔机应力监测点布局提供了理论依据,并通过理论推导和模型仿真的方式证明以塔机形变转角作为塔机动力稳定性监测物理量的可行性,使得实现塔机动态稳定性实时监测变得方便可行。     

ANSYS在塔机结构设计中的应用

传统设计方法下塔式起重机试制样机成本高、设计效率低,用ANSYS软件对QTZ40型塔式起重机进行建模与有限元分析,对金属结构的连接、约束、载荷进行有效处理,通过对塔机结构的强度和刚度校核,验证了塔机设计方案的合理性,也证实了有限元分析法的可行性,为塔机产品的优化设计提供理论依据.     

汶川地震中西安市塔式起重机的损毁分析

针对西安市区塔式起重机受损的基本状况、主要破坏形式及特点,分析了塔式起重机不同部位出现损坏的原因,为今后塔式起重机的研究、设计及计算中需要进行考虑地震载荷的影响以及提高塔式起重机的安全性提供了参考.     

塔式起重机非线性地震反应研究

以某塔式起重机为研究对象,利用ANSYS软件计算塔机最大独立状态下的固有频率,并得到其前六阶振型和基本周期。选用El-Centro波作为地震动输入,采用时程分析法,计算抗震设防等级为7度时地震作用下塔机动态响应。对比线性和非线性分析计算结果,得出非线性因素对塔机结构动态响应影响很大。计算塔机起重臂与地震载荷处于不同角度时的非线性地震反应,结果表明,起重臂与地震载荷间的夹角对塔机结构的动态响应具有一定影响,当起重臂与水平地震载荷平行时,有利于塔机结构的安全。     

塔式起重机载荷摆动模型及性能

针对塔式起童机载荷运动及摆动的特点，建立了极坐标系和非惯性球坐标系，根据拉格朗日运动方程建立塔式起重机载荷摆动的非线性模型，计算出载荷摆动的平衡状态，并推导出线性化模型，对塔机在各种工况下载荷摆动的动态特性进行了仿真。     

基于ANSYS塔机非线性变形风载跨度值的研究

塔式起重机是一种高耸结构的起重设备,风载荷导致了大量塔机事故。根据现行塔式起重机设计规范GB/T13752-1992的计算风压设计出来的塔机并不适用于沿海台风高发地区。现利用ANSYS有限元数值法分别研究20m、10m、5m、0.1m风载跨度值时,塔身的非线性变形情况和塔顶位移,并将结果进行比较从而得出结论:塔身风载荷跨度值越小,分段越密集,塔顶位移精度越高。在计算非工作状态风载荷时,可沿塔身高度划分成10m高的等风压段,以各段中点高度处风压为该段等风压值。经检验,该计算法满足工程精度要求。     

塔式起重机的金属结构设计与分析

基于有限元技术,利用有限元分析软件ANSYS对塔式起重机金属结构进行有限元建模分析,对建模中的结构简化、塔机载荷选择等进行了探讨和分析,并在此基础上对塔式起重机进行有限元求解分析,从分析中得到关于塔机强度、刚度、稳定性等信息。     

塔式起重机载荷偏斜的研究

塔式起重机(以下简称塔机)吊载时发生载荷偏斜是塔机工作的典型危险状态。本文根据吊载载荷偏斜特点建立了塔机偏斜的状态模型,借助模型得到了偏斜角度与塔身顶端位移和塔身拉应力的对应关系。     

ADO技术与塔式起重机剩余寿命评估系统

1　塔式起重机剩余寿命评估系统1 1　系统功能定义　　根据塔式起重机 (以下简称塔机 )剩余寿命评估系统的功能要求和目的 ,其总体功能图定义如图ｌ所示。图 1　总体功能图在电力建设行业中 ,塔机剩余寿命评估系统为在役塔机剩余疲劳寿命的评估提供了离线评估和在线评估 2种评估方式。其中 ,离线评估结合现场试验与有限元动态计算 ,获得动应力时间历程 ,并对评估对象的历史工况数据进行统计分析 ,获得塔机臂架系统危险构件的离线疲劳载荷谱 ;在线评估根据塔机工作状态下所测的应力数据获得在线实测疲劳载荷谱。根据评估的零部件是否有缺口、…     

基于ANSYS的塔式起重机起重臂动力学分析

基于ANSYS对某塔式起重机起重臂进行有限元建模,通过瞬态动力学的求解,对塔机在工况水平变幅及载荷起升瞬间对起重臂结构的动态冲击作了探讨和分析,模拟塔机在变幅及起升过程中的情况,获得了载荷冲击对起重臂结构应力情况,进而分析塔机起重臂结构在动态冲击中的影响,为塔机设计及操作施工等提供了参考。     

塔式起重机起重力矩特性的计算和调整

针对目前双吊点臂塔机起重力矩曲线的理论值与实测值误差较大的现实,根据塔式起重机力矩限制器的作用机理,指出常用起重机起重力矩特性方程的局限性,对双吊点吊臂塔式起重机是不准确的。本文通过力学分析提出双吊点吊臂塔式起重机的起重力矩特性的计算方法,并通过程序实现之,从而解决了双吊点塔机的起重力矩曲线绘制的理论,并提出了实际应用中对理论曲线调整的方法,最后作为实例给出了用程序和常规算法计算42m双吊点臂QTZ315塔机的起重力矩特性表。     

塔式起重机起重力矩特牲的计算和调整

针对目前双吊点臂塔机起重力矩曲线的理论值与实测值误差较大的现实，根据塔式起重机力矩限制器的作用机理，指出常用起重机起重力矩特性方程的局限性，对双吊点吊臂塔式起重机是不准确的。本文通过力学分析提出双吊点吊臂塔式起重机的起重力矩特性的计算方法，并通过程序实现之，从而解决了双吊点塔机的起重力矩曲线绘制的理论，并提出了实际应用中对理论曲线调整的方法，最后作为实例给出了用程序和常规算法计算42m双吊点臂QTZ315塔机的起重力矩特性表。     

塔式起重机地震效应的初步分析

地震对高层与高耸结构的破坏通常非常严重,且其破坏往往隐藏着潜在危险。先应用ANSYS有限元软件对某公司产的TC6010塔式起重机进行整体建模,并以此为基础对塔机进行模态分析,在施加宁河天津波后得到位移以及速度的响应,对获得的结果进行了初步的分析。由计算结果可知塔式起重机为低频振动系统容易引起结构共振,在地震波的作用下,塔式起重机塔机最先可能在起重臂产生破坏。     

基于有限元方法的塔机桁架结构屈曲分析

以塔式起重机的金属结构为主要研究对象,借助有限元平台,从简单杆件的分析入手获得了可行的线性屈曲与非线性屈曲分析的方法与流程,进而以此为基础从不同侧面对塔机桁架结构的屈曲问题进行了详细分析.研究结果表明：考虑载荷偏心和初始位移非线性屈曲分析的结果要比线性特征值屈曲分析的结果更符合实际状态.在塔机上计算时只考虑5％的载荷偏心就使结果比原来小了33％,而在实际情况中由于小车轨道不平、风载荷等原因引起的载荷偏心可能会更严重.     

ALGOR FEAS软件在塔式起重机结构动态分析中的应用

讨论了ALGOR软件在自升式塔式起重机结构有限元动态 的应用。介绍了ALGOR FEAS软件的特点,总结了有限元动态计算中的一些体会,同时通过实例计算,对自升式塔式起重机的动态特性有了一定认识,为今后塔机的动态设计提供了一定资料。     

塔式起重机附着技术的探讨

详细介绍了塔式起重机附着技术的方案制定,并具体分析计算了各受力点。介绍了塔机附着装置安装的安装过程。该技术能增加塔身刚度,增强其稳定性,增加塔机的自升高度,保证塔机在稳定状态下安全工作,满足生产需要,减少塔式起重机在工作中存在安全隐患。     

塔式起重机地震响应的时程分析

以QTZ315型塔式起重机为研究对象,利用有限元软件ABAQUS研究塔式起重机的自振特性,得出塔式起重机的前5阶固有频率。通过试验提取3点应力,以验证有限元模型的准确性。对塔式起重机施加El-centro地震波,用非线性时程分析法计算塔式起重机在空载和加载状态下,塔式起重机对地震载荷的响应情况。结果表明,在7度多遇地震波作用下,起重臂与塔身连接点的应力和位移随起吊载荷的增加而增加,且变化趋势一致;起吊重量为1.5 t时,起重机因强度失效而发生折断,刚度仍有较大余量。分析结果可为塔式起重机安全使用和合理设计提供参考。