钢丝绳变幅起重机臂架系统事故坠落失效分析

摘要

起重机械是机械设备中蕴藏危险因素较多，易发事故几率较大的典型危险机械之一。国内外每年都因起重设备作业造成大量的人身伤亡事故灾害，损失较大。
　　 大型的钢丝绳变幅臂架类起重机目前较多地应用于各大小港口，根据吊具的不同可以分别进行散货或标准集装箱的装卸。但因为各种原因，在使用过程中不时会发生各样的安全事故，其中由于变幅系统的失效而导致的事故占有一定的比例。因此对大型的钢丝绳变幅臂架起重机变幅系统进行事故失效分析，可以对以后的设计使用提供指导意见，并预防此类事故再次发生。
　　 本论文主要的工作内容包括如下：
　　 (1)介绍单臂架门座起重机的主要组成部分及其各自的结构特点，主要介绍了门座起重机的臂架结构和变幅驱动系统。
　　 (2)分析介绍钢丝绳变幅的单臂架门座起重机变幅系统的事故失效情况类别，其事故的严重程度决定了所引发后果的损失情况，最严重的情况下会导致臂架坠落，造成很大的财务损失和人员伤害。
　　 (3)运用动力学的知识分析得出起重机的动力学特点、及其动力学相关问题的研究策略与方法。同时对门座起重机的臂架系统进行动力学的分析，在对臂架系统模型进行简化的前提下，建立臂架系统的动力学微分方程。
　　 (4)用Solidworks三维建模软件里建臂架的三维模型，然后转换为XT格式的文件在ANSYS/LS-DYNA中打开，并经过处理得到可以进行非线性分析的臂架几何模型。然后在ANSYS/LS-DYNA中对几何模型附属性并划分，得到臂架有限元模型。
　　 (5)对臂架有限元模型进行求解设置，求解臂架在两个位置发生事故开始坠落，并与地面发生碰撞后臂架结构的受应力情况和变形情况等。