履带起重机桅杆结构的强度分析.pdf

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1、·机械制造·陈宇，等·履带起重机桅杆结构的强度分析履带起重机桅杆结构的强度分析陈宇，邓子龙，郑世博【1．辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺113001；2．辽河装备集团有限公司钻机成套中心，辽宁盘锦134020)摘要：桅杆是履带起重机起臂和作业时重要的支撑部件。利用Solidworks和ANSYS软件相结合，建模、仿真。根据在作业工况和非作业工况下的受力情况，研究了桅杆结构的栽荷分布，以及对桅杆结构变形的影响。计算结果表明：该桅杆结构在不同工况下载荷分布区域不同，部分区域材料强度富裕量较大。应通过对桅杆进行结构形式和尺寸的合理的优化将其确定在合适的范围内。由此提出了适于工程应

2、用的设计方法。关键词：履带起重机；桅杆；模型；有限元分析中图分类号：TH21文献标志码：A文章编号：1671—5276(2013)02·0025—02StrengthAnalysisofCrawlerCraneMastStructuralCHENYu．DENGZi—long．ZHENGShi．be(1．SchoolofMechanicalEngineering，LiaoningUniversityofPetrochemicalIndustry，Fushun113001，China；2．RigCompleteCenterofLiaoningEquipmentGroup．，Co．，L

3、ld．，Panjin134020，China)Abstract：Themastisoneoftheimlpo~antsuppo~pafsintheoper~ionofthecrawlercranearm．ThispaperUSeSthesoftwareSolidworksandANSYStocarryoutmodellingandsimulationandmakesastudyoftheloaddistributionandtheinfluenceonthede-formationofmaststructureundertheforceinoperatingconditionan

4、dthenon—operatingcondition．TheresultshowsthedistributionareaoftheIoadofthisstructureisdiferentunderdiferentoperatingconditionsandinsomeareas，theallowanceofmaterialstrengthismorelarge．Thereasonableoptimizationofthestructureandsizemustbetaken．Adesignmethodofthiskindofmastispresentedbasedonthisa

5、ssumption．keywords：crawlercrane；mast；model；ANSYS随着吊装行业的不断发展，履带式起重机向大型化、复杂化发展，要求强度越来越高，对设计的方法和手段提1．1履带起重机桅杆结构的三维实体建模出了更高的要求J。履带式起重机桅杆是臂架拉板和变幅卷扬钢绳之间的支撑联接部件。起重机作业前，臂架需应用Solidworks软件将桅杆结构的二维图形转化为三维要在地面组装好，然后通过变幅系统将臂架起臂到工作角实体模型是本课题的第一步工作。根据现有的某型号履带度。目前，在我国履带起重机桅杆设计中只对正常作业工起重机桅杆的二维图样、图片和相关技术资料，首先确定

6、了况下的桅杆结构做了受力分析，忽略了非作业工况下桅杆桅杆各个部分的结构尺寸，然后在Solidworks中应用曲面建的设计要求。由于桅杆结构起升的特殊性，使得桅杆结构模的方式建立桅杆的三维实体模型，生成在Solidworks软件往往因局部受力强度过大而出现弯曲或损坏的现象。J。下的Part文件。孓。论文所研究的履带起重机桅杆结构主要对于履带起重机桅杆设计问题的分析尚缺少有效的方法，是由薄壁板焊接而成的箱型门字形框架结构。很少有文献发表。1．2履带起重机桅杆结构的有限元模型本文针对桅杆起升机构的结构进行有限元分析，不仅建模可以得到在作业工况和非作业工况下其结构中的应力分布规律和变形情

7、况，找出结构中应力值较大的关键点，检ANSYS与Solidworks有专用接口，先将Solidworks的验结构强度，还能进一步了解各种载荷对桅杆结构应力分Part文件储存为．x_t的格式，然后在ANSYS内，应用布的影响，为桅杆起升机构的设计提供依据。Import命令，即可导入桅杆的Solidworks模型。由于桅杆焊缝的强度与桅杆钢板钢材基本一致，将钢板与钢板之间1履带起重机桅杆结构的建模的焊缝看成是一体，选取相同的材料属性。建立桅杆结构的有限元模型关键是选择合适的单元。本文