基于Ansys的折臂式塔式起重机臂架参数化建模和分析

针对目前部分折臂式塔式起重机臂架结构轻量化的问题,基于APDL语言,以折臂式塔式起重机臂架结构为分析对象,囊括参数化建模部分和优化设计部分,针对满载小车位于臂架端部最危险位置时的工况进行有限元计算模拟,旨在满足桁架强度、刚度、稳定性的基础上,利用Ansys的优化功能减轻桁架质量。经过分析,优化结果较原设计方案臂架质量减轻了14.89%,优化效果良好,大大提高了设计的质量和效率,为折臂式塔式起重机臂架金属结构或类似结构轻量化设计提供了参考。     

塔式起重机臂架优化设计

臂架是塔式起重机的主要承载受力构件,其承载能力直接影响整机的起重性能与安全;桁架是塔式起重机臂架的典型结构形式,臂架稳定性是限制桁架臂承载能力的主要力学问题之一。文中基于屈曲理论对臂架进行稳定性计算,同时通过有限元法讨论了初始缺陷系数对桁架臂最大承载能力的影响,并结合桁臂架破坏试验对其承载能力进行评估。经与试验对比,验证了有限元方法的正确性,说明设计标准中理论计算的保守性与局限性。另外,还采用有限元方法讨论了臂架主弦及腹杆规格、跨数等对臂架屈曲失稳性能的影响,其分析结果可为设计提供参考依据;采用匹配合理的主弦和腹杆截面尺寸以提高桁架式臂架的抗屈曲能力。经对塔式起重机臂架进行匹配优化设计研究,在保障结构安全的基础上,结构实现轻量化为13.5%。     

塔式起重机臂架装置的优化设计

阐述塔式起重机臂架装置的最优化设计的过程。采用现代设计方法中的优化设计方法,详细地和系统地讨论了臂架装置的优化设计模型的建立和最优解分析的过程。以塔式起重机臂架装置为研究对象,利用优化设计方法进行结构分析,并建立塔式起重机臂架装置的最优化数学模型。利用工程软件ANSYS对塔式起重机臂架装置的最优化数学模型进行分析并得到优化模型的最优解。研究表明:优化设计的分析为塔式起重机臂架装置的设计提供了便捷而有效的手段。     

子结构综合法在软附着塔式起重机模态分析中的应用

将塔式起重机分为塔身和臂架系统2个子结构。塔身子结构采用格构式压弯结构模型,用传递矩阵法计算塔身振型函数和内力函数。对臂架系统子结构采用离散集中质量模型。根据塔身和臂架子结构的固有频率共性,利用这2个子结构结合部的动力协调条件,建立塔式起重机动力学模型并导出频率方程。这种子结构综合法可用于软附着塔机的模态分析和附着系统设计。     

工程起重机安全生产预案讲座(五)塔式起重机常见事故原因分析及预防

一、DBQ3000型塔式起重机安装扳起时臂架坠落事故1．事故过程简述1995年,某电厂建设工地,某电建公司新购一台DBQ3000型塔式起重机,准备作为工程主吊机械使用,合同约定供方(某修造厂)负责现场安装、试吊,验收合格后交电建公司,标的物交付。经过近一月的紧张施工,安装工作进入臂架扳起阶段。这一天,从检查、准备、开始起扳,工作进行得很正常。下午13:40左右,主臂扳到位后(可能还差几度没到方案中设定的主臂仰角),起扳副臂(此过程中机台上的应     

基于BS7910的塔式起重机臂架结构安全评定方法研究

以TC6030型塔式起重机为研究对象,运用Abaqus建立塔式起重机臂架结构的有限元模型,结合断裂力学理论,基于BS7910三级断裂评定标准,对塔式起重机上出现的平面裂纹进行断裂评定,计算评定参数,绘制失效评定图(FAD),从而展开适用于塔式起重机臂架结构安全评定方法的流程和方法的研究。评定结果显示,该臂架结构上3处裂纹缺陷均处在安全范围内,臂架结构仍可正常运行。     

铰接臂塔式起重机

双变幅臂起重机作为卸船机在港口很常见，但是这种结构在塔式起重机上却很少见，即使它具有如下优点：可实现载荷系统集成运动；快速回转，特别是当起重臂缩回时；与单臂变幅起重机相比较能快速增加或减少工作幅度；不工作时，标准变幅臂起重机臂必须以一定角度放置，臂越长，暴露在外的部分也越多，而铰接臂起重机允许以最小的幅度叠放，特别适于狭窄的工地使用；由于高度是有限的，铰接臂变幅起重机可工作在鞍座式塔式起重机的下方，避免了在塔式起重机上增加额外的塔节以确保净空尺寸。多数情况下，双臂变幅起重机由一个动配重支承主变幅机构，与单臂变幅起重机相比，具有较小的最小伸距。铰接臂起重机缺点：由于为双臂结构要求较重的起重机上层结构，从而增加了制造成本，限制了其自立能力；单变幅臂塔式起重机可通过变幅大大增加吊钩高度，而双臂塔式起重机吊钩高度取决于外臂长度，而且受臂架与机械台面联接点高度的限制。这些年，各起重机公司进行不懈地努力，开拓铰接臂起重机在塔式起重机行业的应用市场。     

由专利看起重运输机械的技术动向(续)

(续7.自行式起重机) (1)起重臂伸缩技术自行式起重机大多是在运行时将起重臂缩短,工作时伸长,从而得到较大的工作半径。起重臂的伸缩或折叠技术包括多级套管伸缩式、臂架伸张折叠式以及塔式起重机的臀架组装式等等,但是以套管伸缩式占绝对优势。     

基于王莲叶脉分布的塔式起重机臂架结构仿生设计

为了使塔式起重机自身重量更轻,更易于安装和运输,以此降低生产和运行成本,引入了结构仿生设计思想。以QTZ40塔式起重机臂架结构为研究对象,利用结构仿生设计方法对塔式起重机臂架结构进行了仿生优化设计。经研究、分析发现王莲叶脉的构型符合黄金分割定律,依据相似性评价标准,确定王莲为臂架仿生原型,结合臂架拓扑优化结果和王莲构型规律,确定了臂架的仿生优化设计方案。利用APDL语言建立了臂架的有限元模型,接着利用ANSYS软件对臂架原结构和仿生结构分别进行静力学分析计算,结果显示,仿生模型较原模型减重11.41%,并且在强度、刚度等方面均取得了较好的优化效果。     

起重机臂架正向设计及发展趋势探讨

本文所研究的是一种塔式起重机臂架的正向设计方法。在设计过程中,把臂架看成一个与自身截面相等的结构,对其超静定进行求解,根据等强度原则限制了弦杆的约束条件,建立了相应的数学模型,然后通过有限元分析来优化求解。第一次优化得到臂架结构,第二次优化得到变截面结构,且材料的分布更加合理。最后以所得参数进行了某一型号塔式臂架的正向设计,并简要探讨了塔式起重机臂架的研究方向。     

基于ANSYS的塔机变截面臂架的优化设计

在塔机臂架设计中,为了充分发挥材料的性能,根据臂架结构各部分的受力情况,合理选择不同杆件的截面尺寸来减轻臂架自重.以往对塔机臂架的优化设计主要是针对等截面的臂架,有关变截面臂架的研究甚少.文中针对QTZ5010塔式起重机,利用有限元分析软件ANSYS对小车变幅塔式起重机的变截面（相邻两臂架节之间具有一定高度差）臂架进行优化分析,在满足强度、刚度、稳定性的条件下可使臂架的质量最轻.     

运用模拟计算和实际测试方法查找叉装机臂架应力集中部位

正叉装机臂架较长、负载较大,为保证臂架结构的安全性能,必须进行力学分析和承载应力试验,以此进行臂架安全性能评估。为此我们借助Hyperworks软件对某叉装机臂架进行仿真模拟应力分析,并采用样机加载测试方法进行验证,准确找出应力集中部位,并提出修正方法。1.臂架结构某叉装机臂架为4节箱型伸缩臂结构,第3、4节臂采用1个2级伸缩缸驱动伸缩,第2节臂采用1个1级伸缩缸驱动伸缩,臂架最大水平伸出长度为16.4m,臂节之间设有6处共26个滑     

基于结构仿生的塔式起重机臂架优化设计初探

随着重型机械制造业的快速发展,学术界对该领域的关注力度不断增强,塔式起重机结构优化便属于这一关注所涉及的具体内容,基于此,本文就塔式起重机臂架有限元模型建立及分析、臂架仿生优化设计、仿生臂架有限元分析及结果比较进行了详细论述。     

基于Ansys Workbench的平头塔式起重机臂架结构优化分析

由于臂架是平头塔式起重机质量占比较大的结构,对整机的性能影响至关重要,故对臂架结构进行优化设计可大大提高整机的工作性能。为此,文中采用许用应力法完成对平头塔式起重机臂架结构的初步设计计算,并对整机工作环境进行分析,了解起重臂架的工况,并使用AnsysWorkbench软件对臂架进行静力学分析,以通过求解得到的应力云图和形变云图验证臂架结构设计计算的强度和刚度。另外,对起重臂架进行模态分析,获取结构自身前六阶的固有频率和振型,为结的故障诊断和预警提供了可靠的理论依据。在保证结构强度和刚度的前提下,通过对起重臂架各弦杆截面进行优化,从而降低臂架自重,提升材料的利用率,为起重臂架的轻量化设计提供参考思路。     

大树常青果实多

80m碳纤维臂架泵车、3200t履带式起重机、综合起吊能力全球第一的D5200－240型水平臂上回转自升塔式起重机、全球吨位最大的YZ36型单钢轮振动压路机、激振功率最强的压路机……2011年,中联重科在新产品新技术方面的突破可谓硕果累累。     

装载机臂架变形的简易矫正

装载机在港口作业时常因与门机轨道、系缆桩和水泥构件等发生碰撞造成臂架变形。以往生产的双摇臂式臂架其动臂较长,上下两横梁间距较大,动臂所用的钢板较薄,整体稳定性较差,易发生变形;新近生产的装载机大都采用单摇臂结构,其动臂与车架的铰接位置降低,使动臂的尺寸相应也缩小,因此臂架的强度及稳定性较好。常见的臂架变形形式有：臂架整体扭曲变形,臂架弯曲变形,连杆或动臂单边钢板变形等,但臂架受撞击时受力复杂,变形形式常常是几种形式的组合。臂架结构中,摇臂大都为铸造件,不易变形。若出现裂纹则无修理价值,应更换。连…     

全地面起重机塔臂工况臂架受力规律研究

基于几何非线性梁理论,将全地面起重机各构件简化为梁单元,采用Matlab编程实现了对于全地面起重机塔臂工况臂架强度的计算。通过分析塔臂变幅角度和塔臂长度对臂架强度的影响,得到轴力、变幅平面内弯矩、回转平面内弯矩对臂架强度的影响程度,并对影响臂架强度的因素及最大强度发生位置进行分析,为全地面起重机塔臂工况下确定合理的起重性能提供可靠依据。     

永茂STT系列平头塔式起重机

永茂建机STT系列平头塔式起重机的技术性能非常适合我国大型建筑施工高空吊装的需要,其机构合理、使用安全,与带塔头和拉杆的传统塔机相比,吊臂和平衡臂力学模型简单明确,臂架和平衡臂本身即可保证自身的工作强度,特别适合多台塔机同时使用.     

全地面起重机塔臂工况臂架受力规律研究

基于几何非线性梁理论,将全地面起重机各构件简化为梁单元,采用Matlab编程实现了对于全地面起重机塔臂工况臂架强度的计算。通过分析塔臂变幅角度和塔臂长度对臂架强度的影响,得到轴力、变幅平面内弯矩、回转平面内弯矩对臂架强度的影响程度,并对影响臂架强度的因素及最大强度发生位置进行分析,为全地面起重机塔臂工况下确定合理的起重性能提供可靠依据。     

以ANSYS为平台的塔式起重机臂架有限元分析与关键技术研究

为了解决在传统设计方法下塔式起重机试制样机成本高、设计效率低等弊端,应用CAE软件ANSYS对QTZ40型塔式起重机的臂架进行建模与有限元分析,通过对臂架的强度校核和各阶模态的计算,验证了该型塔式起重机设计方案的合理性,也证实了有限元分析法的可行性.总结了建模时的等效简化处理以及约束、载荷施加等关键技术的经验,从而为塔式起重机产品的设计、生产和制造提供理论依据.