吊臂實際結構。1節臂鉸點2變幅液壓缸鉸點3.羊角鉤4.1節臂52節臂63節臂2工況剖析依據各節吊臂在作業情況下或許的*風險的情況確定核算工況,起重機典型的工況見表1其吊臂受力簡圖如所示。圖中各物理量:M為鋼絲繩與吊重產生附加彎矩:N為軸向力;Py為切向力;T為貨品偏擺產生的扭矩;F為F與Px合力;F1為鋼絲繩受力;Px為切向載荷。
表1起重機典型的工況工況幅度/m吊重力矩/(m)為便於模型各種工況的剖析,並且便利後續優化,規劃選用參數化建模。
資料設置,為使吊臂機械性能好,自重輕,選取高強度鋼21,本文選用的高強度鋼,抗拉強度為1100MPa滑(hua)塊(kuai)選(xuan)用(yong)鑄(zhu)青(qing)銅(tong)資(zi)料(liao)。因(yin)為(wei)接(jie)受(shou)壓(ya)力(li)大(da),在(zai)帶(dai)載(zai)彈(dan)性(xing)時(shi)會(hui)使(shi)吊(diao)臂(bi)滑(hua)塊(kuai)處(chu)產(chan)生(sheng)很(hen)大(da)的(de)摩(mo)擦(ca)熱(re),假(jia)如(ru)選(xuan)用(yong)尼(ni)龍(long)滑(hua)塊(kuai)在(zai)誤(wu)操(cao)作(zuo)情(qing)況(kuang)下(xia)簡(jian)單(dan)焚(fen)毀(hui)。
經(jing)過(guo)對(dui)吊(diao)臂(bi)進(jin)行(xing)合(he)理(li)的(de)力(li)學(xue)剖(pou)析(xi)判(pan)斷(duan),吊(diao)臂(bi)產(chan)生(sheng)失(shi)效(xiao)都(dou)是(shi)在(zai)各(ge)節(jie)吊(diao)臂(bi)的(de)根(gen)部(bu),吊(diao)臂(bi)頭(tou)部(bu)有(you)很(hen)多(duo)加(jia)強(qiang)板(ban)加(jia)固(gu),規(gui)劃(hua)剛(gang)度(du)大(da),接(jie)受(shou)彎(wan)矩(ju)小(xiao),在(zai)獨(du)自(zi)剖(pou)析(xi)3個節臂頭部時發現吊臂頭部應力都在100MPa以下,所以可以對吊臂頭部進行簡化,不樹立各節吊臂頭部加強板,便於後麵的有限元優化。對吊臂做如下簡化:各節臂加強筋板全部疏忽,但是要施加其質量;各節臂頭部簡化處理,沒有打箍;變幅液壓缸與吊臂銜接處簡化,經過在變幅液壓缸處施加相應的束縛;建模時疏忽3節臂頭部,便利優化。
樹立各節臂的滑塊,滑塊與吊臂之間經過aVERLP布爾運算和節點耦合運算保證滑塊與各節吊臂之間牢靠銜接,並且保證滑塊與吊臂之間可以相對移動。
使用傳統理論規劃辦法得到的吊臂各尺度,對各節吊臂和滑塊進行參數化建模,見滑塊單元選用SOLD92吊臂選用SHELI93這2種單元都為超單元,適合於曲麵結構的剖析,能有效地保證核算成果精確性。
4加載剖析41資料參數105MPa泊鬆比0.3資料密42束縛在變幅液壓缸和1節臂根部2個鉸點處施加束縛。1節臂根部較點束縛的自由度:UilYU3ROTROT.變幅液壓缸較點處束縛:Ux43加載3類載荷:根本載荷、附加載荷、特殊載荷。
自重載荷Q需考慮動載係數;吊重載荷Pq需考慮動載係數92;鋼絲繩拉力;因為吊重偏載而引起的端部彎矩。
風壓取為150Pa慣性載荷,回轉角加速度a=0.01md/S貨品偏擺載荷Ph=0.05Pq=80.017kN由鋼絲繩和吊重偏心引起的扭轉載荷t=ft施加以上載荷,求解可得到吊臂變形圖,為工況4的變形圖。
工況4吊臂受載後變形核算成果表2各工況核算成果工況實際*大應力值/MPa許用應力值/MR1590.726242499.816243317.選用上限值550MPa主要從全體穩定性和隨由表2可知:起重機吊臂的剛度餘量較大,而工況1應力值到達590.72MP,a應對吊臂進行優化。
6優化模型的優化原則便是要使吊臂在*風險的工況性能*優,挑選*風險的工況進行優化。依據上述剖析挑選工況4作為風險工況。使用ADL文件直接進行優化。其間3大優化元素:Ta:上限值16下限值8因為各節臂截麵尺度是有相關的,所以以1節臂的截麵參數A、B作為規劃變量就可以了。T2、飛6為2節臂和3節臂的厚度(見)。
①強度束縛:吊臂根部的節點應力值均<機載荷考慮151,經過理論核算放大係數均在0.95以上,為安全起見,取550/624=0.88全體穩定性到達要求,並且安全餘量足夠大。
剛度束縛:使吊臂頭部的剛度束縛在許用範圍內,為變幅平麵和回轉平麵的剛度。因為吊臂是和轉台相連,無需獨自剖析吊臂的動剛度。
幾何條件束縛:各節臂之間套接應滿意1節臂截麵各方向尺度要比2節臂大100mm上下限束縛:各個尺度滿意必定的上下限值。
表3優化成果參數優化成果圓整取值B丨1/潘吊臂質量/t減重7結論本文對橢圓形截麵吊臂進行了ANSYS建模剖析及有限元優化。
構進行精確的核算。
剪叉式液壓升降台的規劃核算曾午平衛良保太原科技大學太原剪叉式液壓升降台不隻廣泛應用於倉庫、機場、車站、碼頭和工廠等地的貨品起升、裝zhuang卸xie及ji轉zhuan移yi作zuo業ye,並bing且qie適shi用yong於yu各ge類lei工gong程cheng的de高gao空kong保bao護hu與yu修xiu理li。因yin此ci從cong曩nang昔xi引yin進jin技ji術shu的de合he資zi出chu產chan到dao現xian在zai自zi主zhu品pin牌pai的de國guo產chan化hua發fa展zhan迅xun速su。但dan產chan品pin開kai發fa中zhong因yin為wei規gui劃hua核he算suan辦ban法fa不bu盡jin完wan善shan而er導dao致zhi產chan品pin笨ben重zhong或huo過guo於yu精jing減jian引yin發fa安an全quan事shi故gu。本ben文wen針zhen對dui剪jian叉cha式shi液ye壓ya升sheng降jiang台tai的de結jie構gou特te征zheng,剖pou析xi機ji構gou受shou力li特te色se,總zong結jie出chu共gong性xing組zu件jian模mo塊kuai,推tui演yan出chu普pu遍bian適shi用yong的de規gui劃hua核he算suan辦ban法fa。
1結(jie)構(gou)特(te)征(zheng)剖(pou)析(xi)剪(jian)叉(cha)式(shi)液(ye)壓(ya)升(sheng)降(jiang)台(tai)的(de)結(jie)構(gou)型(xing)式(shi)多(duo)種(zhong)多(duo)樣(yang),從(cong)低(di)起(qi)升(sheng)到(dao)高(gao)起(qi)升(sheng),組(zu)成(cheng)剪(jian)叉(cha)臂(bi)杆(gan)的(de)數(shu)目(mu)多(duo),液(ye)壓(ya)缸(gang)的(de)布(bu)置(zhi)形(xing)式(shi)多(duo)樣(yang)。但(dan)不(bu)論(lun)何(he)種(zhong)形(xing)式(shi),其(qi)主(zhu)要(yao)由(you)底(di)座(zuo)、液壓缸支承的起升作業臂架和承載渠道3部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng),且(qie)為(wei)中(zhong)心(xin)對(dui)稱(cheng)結(jie)構(gou)。剖(pou)析(xi)液(ye)壓(ya)缸(gang)支(zhi)承(cheng)的(de)起(qi)升(sheng)作(zuo)業(ye)臂(bi)架(jia),整(zheng)體(ti)是(shi)依(yi)起(qi)升(sheng)高(gao)度(du)按(an)根(gen)本(ben)構(gou)件(jian)組(zu)合(he)而(er)成(cheng)的(de)多(duo)層(ceng)結(jie)構(gou)的(de)受(shou)力(li)體(ti)。如(ru)所(suo)示(shi)的(de)單(dan)側(ce)剪(jian)叉(cha)臂(bi)架(jia)按(an)液(ye)壓(ya)缸(gang)層(ceng)數(shu)可(ke)當(dang)作(zuo)1液壓缸推3副剪叉的3層結構。因此經過概括各種形式的液壓剪叉升降台,依對稱性按液壓缸推進剪叉數量均可劃分為1液壓缸推進1副剪叉、1液壓缸推進2副剪叉和1液壓缸推進3副剪叉的3種(zhong)根(gen)本(ben)構(gou)件(jian)組(zu)。這(zhe)種(zhong)模(mo)塊(kuai)化(hua)的(de)結(jie)構(gou)共(gong)性(xing)特(te)征(zheng)為(wei)程(cheng)序(xu)化(hua)標(biao)準(zhun)的(de)規(gui)劃(hua)橢(tuo)圓(yuan)形(xing)截(jie)麵(mian)是(shi)八(ba)邊(bian)形(xing)截(jie)麵(mian)的(de)演(yan)化(hua),具(ju)有(you)很(hen)好(hao)的(de)抗(kang)委(wei)曲(qu)才(cai)能(neng),所(suo)以(yi)吊(diao)臂(bi)自(zi)重(zhong)得(de)到(dao)了(le)大(da)大(da)的(de)削(xue)減(jian),吊(diao)臂(bi)資(zi)料(liao)得(de)到(dao)了(le)更(geng)充(chong)分(fen)的(de)應(ying)用(yong)。
有限元優化吊臂間的銜接關係的處理,對優化成果精度影響很大,本文用自由度耦合是符合實際的。
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