履带起重机关键问题的研究

摘要

目前，我国正处在履带起重机高速发展阶段，设计和制造水平均有较大提升，但是与国外相比较还存在如下一些突出的问题。 整机稳定性方面:主要是研究静态稳定性，且基本都是研究正常工作工况下判定的准则，对于卸载、起升等工况研究不全面、具体;动态稳定性则主要以动载系数法来处理，没有一个比较实用的判定准则或方法。钢丝绳的绕绳、咬绳问题明显，《起重机设计规范》GB/T3811-2008中规定对流动式起重机不分工作等级卷筒与钢丝绳直径比取16，显然此规定太笼统，不符合一般性;需要从理论和现代分析方法上总结比较实用的双折线卷筒工程设计准则来有效解决钢丝绳乱绳、咬绳问题。在最大接地比压方面，没有考虑履带边缘位置接地压力的变化，引用的还是平均接地比压的方法。 本课题针对以上问题，构建了整机静态下纵向作业、横向作业、斜向作业、后方装好配重、起臂、自装卸、后方未装配重和履带行走装置、后方装好配重未装上节臂工况下抗倾覆稳定性力学模型;采用极限位能法和极限位移法研究了整机动态稳定性判定准则;对某一履带起重机进行了静动态稳定性验算。 双折线卷筒研究方面，研究了卷筒与钢丝绳直径比例的选取，根据美国相关产品数据拟合出卷筒与钢丝绳直径关系的3个方程作为参考根据;修正了螺旋升角计算式，给出了折线段长度的合理取值范围;分别推导了钢丝绳单层和多层缠绕下出绳偏角的计算式，利用正交试验法研究了计算式中绳槽节距等7个参数的影响程度，选择出最佳的参数组合;通过开发设计GUI界面，初步实现了双折线卷筒详细设计阶段的参数化设计;采用ANSYS对双折线卷筒进行了静力学分析，用按照压缩应力和受外压厚壁圆筒的弹塑性理论验证ANSYS分析结果并分析出离心力对卷筒应力和变形影响不大。 履带接地比压方面，建立动态力学模型，考虑回转时整机重心偏移，考虑局部产生的接地比压与整体的关系，采用履带支反力分布与比压分布相似的原则得到履带边缘的动态最大接地压力表达式。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1课题研究的目的和意义

1．2履带起重机发展概述

1．2．1 国内外起重机发展现状及趋势

1．2．2 国内外履带起重机的研究现状

1．3 课题研究的主要内容

第2章 履带起重机整机静动态稳定性

2．1 引言

2．2 起重机载荷分类及载荷组合

2．3 稳定性验算方法

2．4 倾覆边位置的确定

2．5 静态稳定性

2．6 动态稳定性

2．6．1 模型建立

2．6．2极限位能法

2．6．3 极限位移法

2．7 本章小结

第3章 静动态稳定性计算实例

3．1静态稳定性计算实例

3．2 动态稳定性计算实例

3．3 本章小结

第4章 双折线卷简相关参数研究

4．1 钢丝绳多层卷绕的乱绳、咬绳问题

4．1．1 产生乱绳、咬绳原因

4．1．2 解决乱绳、咬绳的办法

4．2 双折线卷筒相关参数研究

4．2．1 卷筒与钢丝绳绳径比取值研究

4．2．2 折线段对应圆心角研究

4．2．3 钢丝绳出绳偏角公式中参数研究

4．2．4 正交试验法分析出绳偏角公式中各参数影响

4．3 卷筒计算实例

4．4 卷筒GUI设计界面开发

4．5 本章小结

第5章 双折线卷筒分析

5．1 静力学分析

5．1．1 Workbench软件

5．1．2模型建立

5．1．3 基本设置

5．1．4 添加载荷

5．1．5 结果分析

5．2 静力学分析结果验证

5．3 离心力影响研究

5．4本章小结

第6章 履带边缘动态接地比压研究

6．1 履带接地平面核心边界

6．2 履带边缘最大接地比压研究

6．3 动态接地比压研究

6．3．1 动态偏心距研究

6．3．2 动态接地比压数学模型的建立

6．3．3 实例计算

6．4 地面坡度或倾斜度的影响

6．5 本章小结

第7章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

致谢