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塔式起重机转台的动力学分析与结构安全性分析

刘本刚  
【摘要】:塔机工作时各个机构频繁的启动与制动,使转台结构承受强烈的冲击和振动,严重影响塔机的工作性能和操作人员的舒适性,因此塔机转台的结构安全性和动态性能越来越多的被广泛关注。国内转台的设计长期采用静态设计法和动载系数法。静态设计法在设计阶段主要考虑转台的静态问题。动载系数法虽考虑了动态问题,但因塔机常出现复杂的耦合运动,使用动载系数法很难获得较高的计算精度,这样设计的转台动态性能很差。 本文针对转台的动态性能问题,提出了对关键动态特性参数动刚性进行动态优化设计。首先利用Pro/E、Pro/M、HyperMesh、ANSYS软件,建立转台的三维模型和有限元模型,对转台进行有限元分析、灵敏度分析。其中,灵敏度分析确定对转台动刚性、强度和静刚性等影响较大的设计参数。其次,将这些设计参数作为变量对转台进行动态优化设计。最后,使用动力学仿真软件ADAMS,对优化前后转台回转运动启动、制动过程进行仿真分析。 分析结果表明,转台结构在动态优化后不仅其动态性能得到了显著地提高,而且其静态性能也得到了有效地改善。本文对转台性能的分析与优化为大型转台综合性能的改进有重要的应用参考价值。


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