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龙门起重机金属结构动力学分析

沈健  
【摘要】: 起重机发展的总趋势:大型化、高速化、自动化和智能化。人们对于起重机性能要求越来越高,不仅要求起重机重量轻、刚性好、作业空间大,而且要求起重机小车和大车的运行速度高,作业效率高等要求。这样就对起重机的动力学特性提出了更高的要求。随着起重机大型化,小车和大车等机构的运行速度加快,对于起重机的动特性有比较大的影响,而起重机的动特性反过来又影响起重机的作业效率。这是一种矛盾,而且随着现代社会的发展这种矛盾也更加突出,起重机的动力学问题现已成为企业和高校关心的热点问题。 那么,我们在设计时怎么满足起重机的动力学指标?或者对于一台已有的起重机,怎样改善它的动力学特性呢?那些因素对于起重机动力学特性比较敏感? 本文针对温州港一台轨道式集装箱龙门起重机进行分析。该龙门起重机经过设计方多次加固,虽然它的强度有所加强,可以满足企业的基本生产要求,但在大车或小车运行时,整机水平晃动比较厉害,水平刚度比较差,小车和大车经常啃轨和产生其它一些故障,导致企业经常被迫停产维修,影响了企业的生产,生产效率比较低下,并且增加了运行的维护成本。所以必须对龙门起重机的动态特性作进行进一步的故障分析,使得龙门起重机能够正常生产。 上海海运学院测试实验室于是对该龙门起重机进行了综合的测试分析。本文结合动力学修正的一些最新理论,在测试分析的基础上,主要对龙门起重机的基频、模态以及龙门起重机的水平刚度进行分析,并且结合大型有限元软件——ANSYS对之进行仿真。ANSYS软件有极强的计算和后处理能力,在各种复杂工况下模拟起重机的实际工作情况,分析出它们前几阶频率及模态,较方便地修改起重机的部分动力学参数,达到和优化所要求的动力特性要求。使得龙门起重机的动态性能和工作效率达到合理的结合。 用ANSYS建模分析可以节省人力物力,又有比较高的模拟精度,对于工程实际是相当有帮助的,可以提高起重机结构动力学设计水平,使得起重机结构更加合理。满足当今社会发展的需求。


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