基于支腿形状优化的带悬臂门机轻量化研究

悬臂端的静刚度通常对带悬臂的门式起重机轻量化设计起控制作用。这种情形下,使用常规的仅以各结构件截面尺寸为设计变量的优化方法,轻量化的效果通常不理想。以32t-26m带悬臂的L型门式起重机为例,针对悬臂端的静刚度不足问题,在主梁截面尺寸为优化参数的基础上,增加主梁和支腿连接宽度作为优化设计变量,并提出一种非对称的支腿结构形式。分析结果表明:采用改变支腿的连接宽度或支腿形状的方法,门机的质量分别减少10.47%和12.85%,可明显提高轻量化的效果。     

参照斜拉桥特点的门式起重机结构改进及有限元分析

介绍了参照斜拉桥的结构特点对通用双梁门式起重机进行的结构改进情况。对模型网格的划分、柔性支腿铰接处的耦合、支腿的约束方式以及车轮轮压作用的载荷分布等进行了分析,给出了在多种工况下结构改进前后的有限元分析结果,可供门式起重机轻量化设计作参考。     

同跨距、不同起升重量门式起重机金属结构快速轻量化设计

为实现跨距相同、起升重量不同的系列门式起重机金属结构快速轻量化设计,在对门式起重机进行全参数化建模和求解分析的基础上,对门式起重机主梁、上下端梁及支腿的截面尺寸和厚度等设计变量做灵敏度分析,得出主梁的截面尺寸及厚度对整机金属结构的重量影响最大,主梁和上端梁的截面尺寸对起重机悬臂刚度影响最大。以门式起重机重要截面尺寸结合灵敏度分析结果选取关键设计变量,同时结合零阶优化算法对整机金属结构进行系列化设计,在满足设计要求下重量比优化前减轻了11.1%。     

单梁门式起重机门架结构设计及力学性能分析

门式起重机应用广泛,其结构优化设计及轻量化设计是目前起重机结构研究的主要方向。以单梁门式起重机为研究对象,分别计算各种工况下门架主梁弯矩及内应力值,并对门架结构在载荷作用下的变形进行有限元分析,为后续轻量化设计提供理论依据。     

门式起重机结构优化设计

以某型双梁门式起重机结构为研究对象,运用有限元分析软件ANSYSAPDL建立参数化模型。在优化设计软件ISIGHT中进行试验设计,使用MATLAB软件完成基于神经网络的遗传算法门式起重机结构优化设计。优化结果表明相应的轻量化效果明显,其结构自重减轻约24. 5%。此方法具有高效、易实施等优势。     

门式起重机金属结构参数化有限元分析及设计

为了提高起重机金属结构的设计质量和效率,以U形门式起重机金属结构为研究对象,大型有限元分析软件Ansys的APDL语言为二次开发工具,参数化地实现了起重机金属结构的建模、分网、加载、加约束及有限元分析;结合传统计算方法,验证了有限元模型的正确性及其分析结果的收敛性;以此为基础详细研究,定量给出主梁纵、横向加劲肋对主梁强度和刚度的影响大小。分析显示:纵、横向加劲肋会使主梁的强度最大增大6.9%,刚度最大增大13.49%。因此,在进行起重机金属结构的有限元建模时,简化非支撑部位纵、横向加劲肋是可行的,分析结果保守且偏安全。     

300ton×72mH45M门式起重机柔性支腿的有限元分析

针对目前起重机的设计试验现状,利用SolidWorks结合Simulation对300tonx72mH45M门式起重机柔性支腿进行了三维建模和空间受力分析,从而在一定程度上替代了实际工程试验并突破其局限性。对该门式起重机柔性支腿进行试验仿真研究,从而为设计该门式起重机及其重要结构件提供信息,解决了样机试验中存在的问题。     

门式起重机支腿的整体稳定性

本文分析了门式起重机腿端约束,侧移及正、反对称屈曲形式对支腿整体稳定性的影响。根据弹性稳定理论,建立腿端转角方程,并由此导出稳定方程。利用计算机数值求解,得到多种门式起重机结构形式腿端约束(计算)长度系数,为门式起重机支腿整体稳定性计算提供了实用的数据。     

桥式起重机与门式起重机轻量化设计的关键要素

桥式起重机与门式起重机是使用量最大的起重设备,对其实现轻量化设计,对节能降耗和推动绿色低碳经济具有重要意义.通过对欧式起重机的分析研究,从小车设计、运行机构设计、结构设计、操控系统设计、设计技术与方法5个方面阐述了桥式起重机与门式起重机实现轻量化设计的技术途径和措施,为我国研制新型轻量化起重机系列提供有益的借鉴.     

带缺陷造船门式起重机的有限元分析

针对在役的造船门式起重机缺陷损伤问题,以某工厂300 t/43m A型双梁造船门式起重机带裂纹缺陷的柔性支腿为载体,建立了柔性支腿的裂纹缺陷模型,进行了柔性支腿无缺陷和带缺陷模型的静强度分析和模态分析,得到了柔性支腿最大承载下各个模型的应力应变值和固有频率,为造船门式起重机安全评估技术研究提供数据支撑。     

基于AMESim-ADAMS联合仿真的高铁救援起重机支腿系统均载特性研究

针对普通铁路救援起重机单支腿承载力过大和支腿系统均载特性差,无法完成高架桥环境下高铁救援任务的问题,提出了一种新型多支腿系统,即在普通起重机4支腿基础上引入4条辅助支腿。同时针对该多支腿系统的结构特点设计出了单排腿主动控制和多支腿主动控制两种主动均载控制方案,在ADAMS和AMESim中分别建立了支腿系统的多体动力学模型和液压与控制系统模型,最后建立了机液耦合仿真环境。通过联合仿真模拟救援起重机支腿系统的工作情况,利用仿真结果对比分析了两种均载控制方案对支腿液压系统动态特性的影响。研究结果表明:多支腿主动控制技术能够有效降低单支腿承载力,明显改善了支腿系统的均载特性,同时仿真结果能够为高铁救援起重机支腿系统的设计和优化提供参考。     

汽车起重机活动支腿设计及运动仿真

随着科学技术的发展,节能减排早已是机械设计一项重要的设计理念。汽车起重机的支腿高强度轻量化改进对吊装行业尤为重要,由于支腿的液压装置总体结构较为笨重,针对汽车起重机H型支腿设计出一种新型的活动支腿,用简单的连杆结构以及一套尺寸较小的液压装置即可实现延伸支撑,并通过电控液压系统自动伸缩至平衡状态。精确计算出起重机工况下每一个支腿单元的工作载荷,并使用ANSYS-workbench软件进行有限元分析,最终通过强度及刚度的校核,满足了支腿的使用条件,提高了整车的性能。     

起重机快速轻量化设计系统研究及应用

参数化设计和结构优化设计是复杂结构快速轻量化设计系统的核心,也是促进起重机轻量化设计技术在企业推广应用的关键。但是,现有起重机快速设计系统大多以实现参数化设计为主,难以实现结构的自动优化设计。而已公开的优化方法实现过程复杂,且大多采用连续变量优化,结果难以直接运用于实际生产。进行系列化起重机的参数化建模,建立多位置、多状态的载荷模型,集成含零阶优化、参数圆整、局部再优化的二次优化设计方法,开发了具有参数化设计、轻量化优化等功能的起重机快速轻量化设计系统,并完成了箱型门架的快速轻量化设计系统与软件。应用结果表明,该系统显著缩短了设计周期,减少了设计人员的大量繁琐计算工作量。仅对部分截面尺寸进行优化,虽然门架应力应变在容许范围内有所增加,但整机质量下降10.5%,节约了后期成本。     

门式起重机受力分析计算

分析计算门式起重机采用螺栓连接的支腿在门架平面内和支腿平面内的受力情况,为设计人员提供参考依据。     

大跨度门式起重机大车走行同步控制技术及应用

大跨度门式起重机大车走行时易出现刚、柔性支腿走行不同步导致走行轮啃轨、跳道等现象,甚至会引起主结构变形等不良后果。通过增加同步检测传感器,实时比较刚、柔性支腿两侧的运行位置并控制两侧运转速度,从而实现对门式起重机走行系统的同步监测和控制。经实践证明,此方式实际可行,供同业者参考。     

门式起重机柔性支腿稳定性分析

以某工厂300t-43m门式起重机柔性支腿为研究对象,运用理论分析计算和有限元仿真分析2种方法对柔性支腿稳定性进行分析,校核了柔性支腿稳定性满足要求.对影响柔性支腿稳定性的3个因素(截面特性、长细比、壁厚)进行了积极探讨,找出影响柔性支腿稳定性因素的规律,为门式起重机安全评估研究提供依据.     

试分析新型门式起重机的设计及优化

将老式门式起重机在某一些方面优化就可以成为新型便捷的工程设备。门式起重机又是在桥式起重机的基础上研发而来的,它是桥式起重机的改造和优化。门式起重机是一种结构简便、使用可靠的起重机,它具有许多特点,安全性能优良,经济性能的性价比较高。本文通过对新型起重机的设计结构,设计方法的研究分析,找到了门式起重机部分性能缺点。说明了一些能够优化门式起重机的方法和措施,分析出更优良的新型门式起重机的优化特点。     

门式起重机支腿自顶向下的设计方法

通过对门式起重机支腿的功能进行综合分析,应用SolidWorks软件,提出一种支腿的自顶向下(Top-Down)设计方法,并利用开发工具Visual Basic对支腿进行快速变型设计。首先根据门式起重机支腿的功能要求,构建顶层基本骨架模型;然后确定各零部件以及零部件之间的结合方式,进行支腿主模型设计;最后,在主模型完成设计的基础上,利用Visual Basic与Solidworks API对支腿主模型进行参数化变型设计。该设计思路符合工程实际中从概念设计到详细过程的设计思路,显著提高了设计效率,符合缩短现代产品设计周期的客观需求。     

门式起重机支腿弯矩对主梁跨中挠度的影响

门式起重机主梁跨中的下挠值是其整机额载试验的重要检测指标。刚接支腿弯矩对主梁挠度影响很大,而刚接支腿弯矩的大小与水平约束力成正比。针对双刚接支腿门架结构,推导了水平约束力解析式和主梁跨中挠度的表达式,定量分析了刚度比对主梁挠度的影响。结果表明:刚度比越大水平约束力越小;刚度比越小主梁挠度越小;将两侧支腿设计成相同尺寸,可使结构刚度最好,用料最省。通过计算支腿弯矩对挠度的影响为起重机设计提供了有益参考。     

正轨箱梁横向肋的竹子结构仿生学设计

起重机是工程中重要的机械,为提升起重机的工作效率,加快施工速度,对起重机进行轻量化设计显得极为重要。根据起重机的设计,箱梁部分可以利用竹子进行仿生设计,实现起重机的轻量化设计。竹子具有极好的韧性,可以作为箱梁横向肋仿生设计的材料,研究竹子自身的结构组成和特点,采取不同部分对应箱梁横向肋设计部分,实现稳定而可靠的箱梁横向肋间距。通过本文研究发现,通过竹子的仿生设计与传统箱梁横向肋比较,相应减少横向肋的数量,既可以满足稳定性需求,也可以满足轻量化需求,同时也满足强度需求和韧性需求。