伸缩臂履带起重机直线行驶工况下臂架应力状态分析

基于多软件集成的方法,采用刚柔耦合的建模理论建立伸缩臂履带起重机的动力学虚拟样机模型,分别研究不同带载比例和不同启动、制动加速度工况下臂架应力的变化规律、影响因素及其冲击系数的大小.结果表明:在伸缩臂履带起重机带载直线行驶过程中,引起臂架应力变化的主要原因是吊重的摆动,履带车辆的多边形效应是次要原因;在启动过程中臂架的应力变化不大,在制动过程中臂架的应力变化最大,且带载比例越大,制动时间越短,冲击越明显.     

基于弧长法的起重机伸缩臂架屈曲承载力分析

由于汽车或全路面起重机伸缩臂架的受力特点和构造特征将对伸缩臂架的承载能力产生不同的影响,为研究其影响机理和程度,采用非线性有限元法建立带有不同影响因素的伸缩臂架模型,基于弧长法对载荷-位移的非线性变形进行全过程跟踪仿真计算,分别得出材料的屈服强度、载荷偏心距、伸缩臂架节间搭接长度、变幅液压缸的支撑位置对臂架承载能力的影响度。结果表明:弧长法与有限元法的结合可作为分析伸缩臂架载荷-位移非线性变形屈曲问题的有效方法。而材料屈服强度、伸缩臂架节间搭接长度、载荷偏心距和变幅液压缸的支撑位置对伸缩臂架承载能力均有不同程度的影响。通过分析影响的变化规律,在设计时采取正确措施,可减小其影响,提高伸缩臂架的抗屈曲能力。     

起重机伸缩臂计算方法对变形量影响分析

针对某型号伸缩臂起重机臂架系统,利用Ansys软件的APDL语言,根据刚性、几何线性梁和几何非线性梁理论,抽象出3种不同的简化模型,并通过比例法迭代计算不同伸缩臂模型下的最大起重量,进而讨论其对起重机变形量的影响。对Ansys计算结果进行处理比较,得出3种不同方法对变形的影响。算例结果表明臂长较长时,臂架变形非线性因素影响比较大。该方法为同类型伸缩臂架系统力学模型的简化提供借鉴,同时为更准确的计算起重性能提供参考。     

基于刚柔耦合的起重机柔性臂动力学分析

传统方法在计算起重机工作过程中系统惯性力或载荷摆动臂架系统的冲击存在一定的局限性,利用Adams和Ansys软件建立55 t汽车起重机柔性臂架系统,并使用Adams软件对其在突然卸载、带载变幅和带载回转等工况进行仿真分析,得到臂架系统应力及振动情况,为臂架系统和液压控制系统的设计提供依据。     

基于履带式底盘在伸缩臂起重机中的应用

随着超起装置起重技术的不断成熟以及各种高抗拉强度的臂架材料的开发应用,履带式起重机不断朝着更高起重能力,更大作业范围方向发展。其中基于履带式底盘技术的起重机由于具有较好的可操控特性、爬坡特性以及卓越带载作业稳定性能得到了广泛运用。本文简要论述履带式底盘伸缩臂起重机的工作原理,并结合其结构特点阐述履带式底盘在多种应用场合下的优缺点,以期给相关技术人员在选择起重机的类型时提供参考。     

抚挖FWT－55型伸缩臂式履带起重机

FWT－55是抚挖最新开发的伸缩臂式履带起重机,整机结构紧凑,符合公路运输要求。伸缩臂式履带起重机是在特定场合下使用的新型起重机械,主要应用在桥梁下、隧道内等高度受限以及建筑工地内转场频繁的场合。FWT－55最大额定起重量为55t,同时兼备汽车起重机无需拆装臂架及履带起重机可带载行走的优点,在国内处于技术领先地位。     

全地面起重机组合臂架系统非线性分析

由伸缩主臂、格构式变幅副臂、超起装置、拉索等组成的组合臂架是全地面起重机一种典型的配置,为简化组合臂架系统分析的建模过程,提出一种基于有限元软件的简化计算方法。基于等效惯性矩法,将格构式副臂等效为实腹式结构,建立实际组合臂架结构和等效后的简化结构,并对两种结构进行几何非线性分析。分析结果表明,本文提出的全地面起重机组合臂架系统几何非线性分析的简化分析方法可有效提高全地面起重机组合臂架设计计算的效率。     

伸缩臂履带起重机回转时臂架应力状态分析

伸缩臂履带起重机在回转过程中,由于吊重的摆动,回转产生的离心力以及起停时产生的惯性力,会产生附加的冲击载荷,从而影响臂架的应力状态。通过建立刚柔耦合的整机动力学模型,在RecurDyn里面对伸缩臂履带起重机的回转过程进行动力学仿真,得到回转加速度和质量对臂架应力状态的影响,为起重机设计提供依据。     

起重机伸缩机构多自由度系统建模及固有频率分析

本文分析起重机伸缩机构的工作原理及其运动特性,建立了起重机伸缩机构的多自由度振动模型及振动微分方程。据此建立伸缩系统的固有频率特性方程,提出了伸缩油缸、钢丝绳等效刚度的计算及实验方法,并分析了振动系统中不同因子对系统固有频率的影响。     

全地面起重机伸缩主臂的非线性分析及收敛性研究

全地面起重机作业时,臂架呈现大变形状态。为得出某真实伸缩主臂的非线性强度解与屈曲解,采用梁单元并加密网格建模,使结果更加精确并得到收敛解,为产品设计过程提供参考。     

起重机箱形伸缩臂整体稳定性分析

起重机伸缩臂由多节可轴向相对滑动的变截面箱形臂套接组成.箱形伸缩臂承受全部弯矩,而轴向力是通过搭接处的摩擦力与内置油缸共同承受,其力学模型不等同于变截面阶梯柱模型和完全由油缸承受轴力的变截面箱形臂模型.如何准确计入油缸支撑作用及搭接摩擦力的影响,对起重机箱形伸缩臂稳定性分析计算具有十分重要的意义.从挠度微分平衡方程出发,给出起重机箱形伸缩臂三种计算模型的欧拉临界力的分析推导,并着重讨论考虑油缸支撑和伸缩吊臂间搭接摩擦力协同作用的变截面箱形伸缩臂计算模型.分析结果表明,考虑油缸支撑和箱形吊臂间搭接摩擦力协同作用时吊臂的失稳临界力介于完全由油缸承受轴力的变截面箱形臂模型与变截面阶梯柱模型的失稳临界力之间.     

有限元法计算大吨位伸缩臂起重机起重性能

起重性能是起重机综合起重能力的体现,准确并快速地计算起重性能对起重机的设计至关重要.将大吨位伸缩臂起重机臂架系统简化为梁,建立了简化模型,分析外载荷,采用几何非线性有限元理论计算某一工况下单元的变形和节点力,由复合应力与许用应力的关系求出额定起重量.通过算例将非线性有限元理论计算出的结果、线性理论计算的结果、样机试验实测出的结果做对比,验证了简化的合理性和此种方法在起重机起重性能计算上应用的可靠性.     

汽车起重机伸缩吊臂曲线形截面的有限元分析

针对汽车起重机吊臂采用何种截面形状能够提高其整体稳定性的问题,对汽车起重机伸缩吊臂的多种截面形状进行了研究与归纳,提出了一种将非均匀有理B样条（NURBS）曲线理论应用于构造伸缩臂截面形状曲线的系统方法,从而使下盖板产生了大圆弧过度,减少了吊臂工作时震颤,减小了应力集中现象,提高了稳定性.同时,对伸缩臂模型进行力学简化,便于利用ANSYS软件进行有限元分析.并以此为基础,利用ANSYS软件本身的参数化设计语言（APDL语言）为工具进行了其整体的建模,包括实体建模（以基本臂与一节臂为例）、网格划分、滑块处理及载荷加载和约束处理.并通过全伸与全缩两种工况下的强度有限元分析说明了曲线形截面伸缩吊臂的合理性.研究结果表明,利用该方法可以减小应力集中现象,改善受力情况,较好地解决了起重机曲线形吊臂的稳定性问题.     

计及液压缸作用的起重机伸缩臂欧拉临界力的精确解析解

起重机伸缩臂由多节可轴向相对滑动的变截面箱形臂组成,吊臂自身只承受弯矩,轴向压力则由吊臂内部的支撑液压缸承受,因此,其力学模型不能等同于变截面的阶梯柱。本文给出了考虑液压缸支撑作用的起重机多节伸缩臂在起升平面外的欧拉临界力的精确解析解,并与忽略液压缸支撑作用的计算模型所得欧拉临界力进行比较。分析结果表明,考虑液压缸支撑作用时起重机多节伸缩臂的欧拉临界力大于不考虑液压缸支撑作用的变截面阶梯柱力学模型的欧拉临界力。因此,我国起重机设计规范中所用变截面阶梯柱力学模型计算伸缩臂之稳定性是偏安全的。     

基于改进NSGA-Ⅱ算法的箱形伸缩臂多目标优化设计

从初始群体产生及交叉算子两个方面对带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行改进,对伸缩臂进行应力及挠度变形分析,得出应力及应变云图,以确保伸缩臂强度、刚度满足要求。以伸缩臂截面几何参数为设计变量,伸缩臂稳定性及自重为优化目标,利用i SIGHT软件将改进的NSGA-Ⅱ算法与Ansys有限元分析集成,以QY20汽车起重机伸缩臂为例,对起重机箱形伸缩臂进行多目标优化设计,得出Pareto前沿解,并与优化前的截面参数进行对比,验证了该算法的可行性。     

随车起重机伸缩臂截面多目标优化

为了提高某火箭炮弹药装填车随车起重机伸缩臂的结构刚度,减轻结构质量,建立了随车起重机伸缩臂参数化模型,并对伸缩臂在水平受载状态下进行仿真分析。以伸缩臂截面尺寸参数为设计变量,借助最优拉丁超立方试验设计建立样本空间,构造响应面多项式函数近似模型。在此基础上,利用NSGA-Ⅱ型遗传算法对伸缩臂自身重量、挠度进行多目标优化。优化结果表明:伸缩臂质量减轻了24.5%,减重效果明显。文中所采用的将参数化建模、有限元分析和数值寻优相结合的优化方法,可为起重机伸缩臂截面优化提供一定的参考。     

履带起重机臂架后倾动力学仿真

履带起重机在突然卸载时臂架后倾是整机稳定性和防后倾机构设计要考虑的工况.应用ADAMS软件对臂架及整机在履带起重机在突然卸载时臂架后倾工况时的动力过程进行仿真,并对防后倾机构的刚度和阻尼进行参数优化,以达到减轻臂架振动、提高整机防后倾稳定性的目的.     

伸缩式吊臂的截面设计

伸缩式吊臂是轮式起重机使用最广泛的吊臂形式。文章分析了不同截面的伸缩式吊臂形式的优点和缺点,给出了吊臂设计时应考虑的一些关键因素。并总结出伸缩式吊臂截面设计与优化的总体发展趋势,可供设计人员借鉴。     

多功能高空作业平台伸缩臂的有限元分析与优化

伸缩臂是起重机最重要的承载部件,其强度直接影响起重机的可靠性和安全性。以检修变电站某种类型的互感器为对象,对现有的起重机进行深入研究,研制一种集高空作业平台和起重机于一体的多功能高空作业平台,在分析整机承载多种工况的基础上,针对伸缩臂的受力特点,建立了有限元模型,并进行有限元分析和优化。分析结果表明,原伸缩臂的结构存在设计缺陷,在进行结构改进和离散尺寸优化后,伸缩臂各构件受力均匀,重量减轻16.11%,满足强度要求,最终获得了较为理想的伸缩臂结构。