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關于對雙抬吊龍門起重體系探討

點擊:次   時間:2016/5/4 16:14:47


起重機有限元計算模型的建立。LME80T+80T龍門吊機為箱梁結構,在實際的工作中,主梁主要承受彎曲、拉壓和剪切載荷;剛腿主要承受彎曲和拉壓載荷,下橫梁主要承受拉壓載荷。故采用shell63單元,來模擬承受彎曲、拉壓及剪切的板構件。建模的過程為:直接建立龍門吊箱梁結構在空間當中的中心面,不同截面相連的位置均有分割線。柔腿與主梁的連接部位建立耦合關系,釋放沿大車行走方向的旋轉自由度;小車采用集中質量單元表示。網格劃分時,除主梁與支腿的連接部位手動劃分單元以外,其余均自由劃分網格。邊界約束的處理。起重機工作時,大車與軌道之間鉸接,單側剛腿和柔腿的大車與軌道之間約束三個平移自由度,另一側約束兩個平移自由度,釋放沿大車行走方向的平移自由度。

  模型在處理過程中做了適當的簡化,筋板和隔板未在模型中體現,使得模型的重量小于起重機的真實重量,所以增大重力加速度對重量進行補償,現在重力加速度為g=11.78m/s2,材料密度為δ=7.85t/m3,彈性模量為E=206GPa,泊松比為μ=0.3。結構模態計算及分析文中模態提取方法選擇BlockLanczos法,此方法計算精確,速度較快,工程中常用此法來提取模態。龍門起重機跨度大于30米,一般都采用剛腿與柔腿結合的結構,對整體結構來說,柔性較高,故對高階模態可忽略不計,常常利用前幾階固有頻率評價起重機結構的動剛度。進入ANSYS求解器,進行模態分析,得出龍門吊機前20階頻率。龍門吊機前20階頻率從模態分析結果來看,前六階模態振型是典型振型,一階振型反映了龍門吊機沿小車行走方向的振動,這個方向上振動1主要由小車制動和風載引起,第二、三、四和五階振型反映了沿主梁橫向方向的振動,這個方向的振動主要由風載荷和吊重偏擺引起;第六階振型反映了主梁沿重力方向的上下振動,這個方向的振動主要是由小車的往返運動和重物沿重力方向的振動引起。

  結構剛度和強度計算及分析。結構強度計算。結合以上雙抬吊龍門吊機主要危險工況,對三種工況的整體強度和剛度進行校核。通過對三種工況下的橋面吊機靜強度有限元計算,整體應力分布均勻,最大應力為局部。結構靜剛度計算。三種工況下,主梁的下繞依次為69mm,66mm和68mm,由主梁自重產生的下繞為18mm,主梁整體最大下繞控制在38500/(69-18)=755,滿足主梁剛度控制要求。結構強度計算。三種工況下,龍門吊機各主要界面的最大應力。主要部件的應力分布(單位Mpa)可知,吊車梁各主要截面都能滿足強度要求。主梁的最大應力出現工況一,支腿的最大應力出現在工況三,三種工況下主梁與剛腿和柔腿的連接處有應力集中,經過分析,在柔腿與主梁的連接處,可能是由于用螺栓連接來代替鉸接出現應力集中。最大應力出現在工況二,集中應力為252MP。對LME80T+80T龍門吊機的分析計算,得出的結論如下:吊重的偏擺,大車和小車制動和風載荷是影響龍門吊機失穩的重要因素剛腿和柔腿與主梁的連接部位應力較大。


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