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1、桥式起重机动刚度计算的建模与分析太原重工股份有限公司王创民高俊云王首成摘要:通过理论分析计算,并结合多台起重机实际测量数据,就起重机动刚度对起重机使用性能的综合影响进行了评估和分析。为改善起重机动态特性,对大吨位、大跨度起重机动刚度计算提出了建议。关键词:桥式起重机;动刚度;有限元;建模Abstract:Thepaperevaluatesandanalyzes,basedontheactuallymeasureddata,thecomprehensiveimpactofcranedynamicstiffnessontheiroperati
2、ngperformancesthroughtheoreticalanalysisandcalculation1Toimprovedynamiccharacteristicsofcrane,itputsforwardsuggestionsondynamicstiffnesscalculationoflarge-spanheavycrane1Keywords:overheadtravelingcrane;dynamicstiffness;finiteelement;modeling行桥式起重机静、动刚度计算的模型,并将计算1概述结果与实测值进
3、行对比,来修正和完善计算模型,目前,随着CAD/CAM/CAE技术水平的不断达到在设计阶段能精确、快速计算和校核桥式起发展,机械动态设计、有限元分析、疲劳分析与重机静、动态刚度的目的。寿命估算、振动特性分析技术等有了越来越广泛2桥式起重机动态刚度的物理含义的应用。这些新技术的应用,对提高产品设计水平和产品性能,产生了良好的应用效果和作用。桥式起重机的刚性要求分为静态和动态2方在桥式起重机的设计中,静、动刚度是设计面,即静刚度和动刚度。静刚度的定义:当满载的重要指标之一,而动刚度影响着起重机的动态小车位于跨中时,主梁由于额定起升载荷和小车特
4、性。目前,用有限元进行静刚度计算已比较成自重在跨中引起的垂直静挠度。计算时,计算载熟,但如何精确地计算动态刚度还存在许多问题。荷一般为起升载荷和小车自重,不考虑冲击系数、本文采用有限元计算方法,建立了一个可同时进动力系数和主梁的自重。而动刚度是指起重机业出版社,20074结语2DurstW,VogtW1斗轮挖掘机1天津:天津科技翻译通过使用ANSYSWorkbench中的DS、DX模出版公司,1992块对斗轮堆取料机关键零部件的分析可以看出,3ReinhardH1Wohlbier1StackingBlendingReclaimingofB
5、ulk在斗轮堆取料机设计和优化的过程中使用FEA软Materials1Switzerland:TransTechPublications,1977件ANSYSWorkbench,可以更快更详尽地对其关键4周长城,胡仁喜,熊文波1ANSYSll10基础与典型范例1北京:电子工业出版社,2007零部件结构进行分析,并可以通过求解结果对零5张宝国,张起伟,黄曙光1基于Inventor的斗轮堆取料部件的局部结构进行优化改进,从而达到优质高效机的设计1工程机械,2007(11)设计的目的,而且通过优化节省了某些不重要部位6张宝国,张起伟,刘勤国1基
6、于Inventor的斗轮堆取料的材料,降低了成本,产生了较大的经济效益。同机关键零部件的参数化设计1矿山机械,2008(7)时,也为设计后期斗轮堆取料机安全可靠地运行奠定了坚实的基础,具有非常重大的实际意义。作者:叶阜地址:上海市浦东大道1500号702D参考文献邮编:2001221邵明亮,于国飞,耿华1斗轮堆取料机1北京:化学工收稿日期:2008-06-10《起重运输机械》2008(12)—87—金属结构抵抗动载荷引起变形的能力,是衡量桥其振幅由最大值X0衰减到Xn所需要的时间[1][2]式起重机动力学特性的一个主要指标。T为在机械动力
7、学中,动刚度是以系统的动力响1X0T=ln应表征,定义为产生单位振幅所需要的动态力。2πζfnXn对于受简谐激振力的单自由度系统,其动刚度KD假定阻尼比ζ为常数,且不考虑由于操作因素[2]可表示为引起的振幅最大值X0的波动,则衰减时间T与结2KD=K[(1-λ)+2ζiλ]构自振频率fn成反比。由于起重机结构阻尼一般式中K———系统静刚度较小,计算固有频率时可忽略阻尼。从多次试验λ———频率比可知,一般情况下,起制动引起的冲击动载荷所ζ———阻尼比产生的衰减振动的频率为一阶固有频率,振型为所以,动刚度的幅值Kd为吊重与主梁的上下同步振动。
8、因此,起重机设计2)22规范推荐使用垂直方向振动的一阶固有频率来表Kd=
9、KD
10、=(1-λ+(2ζ+λ)征起重机动刚度。如图1所示,动刚度并非是一个常数,而是在实际使用中,动刚度将影响起重机司
