伸缩臂履带起重机回转时臂架应力状态分析-论文.pdf

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1、伸缩臂履带起重机回转时臂架应力状态分析秦绪友苗文博苗明1大连理工大学大连1160252大连华锐重工股份有限公司大连116023摘要：伸缩臂履带起重机在回转过程中，由于吊重的摆动，回转产生的离心力以及起停时产生的惯性力，会产生附加的冲击载荷，从而影响臂架的应力状态。通过建立刚柔耦合的整机动力学模型，在RecurDyn里面对伸缩臂履带起重机的回转过程进行动力学仿真，得到回转加速度和质量对臂架应力状态的影响，为起重机设计提供依据。关键词：伸缩臂履带起重机；回转；刚柔耦合；臂架应力中图分类号：TH213．7文献标识码：A文章编号：1001—0785(2014)09—00

2、48—05Abstract：Whenthetelescopicboomcrawlercraneisinslewingprocess，duetoswayingoftheliftingobjects，thecentrifugalforcecausedbyslewingandinertiaforcegeneratedatstartandstopwillgenerateadditionalimpactload，hencetoafectthestressstateoftheboom．Therigid—flexiblecouplingdynamicalmodelforthe

3、wholemachineisbuiltfordynamicsimulationofthetelescopicboomcrawlercraneinslewingprocessinRecurDyn，inordertogettheeffectofslewingaccel—erationandmassonthestressstate，providingabasisforthecranedesign．Keywords：telescopicboomcrawlercrane；slewing；rigid-flexiblecoupling；boomstress以上文献均未研究伸缩

4、臂履带起重机在回转时的0引言臂架应力状态，为此，本文以75t伸缩臂履带起伸缩臂履带起重机是将伸缩式吊臂安装在履重机为研究对象，建立刚柔耦合的整机动力学模带式底盘上的新型起重机产品。它融合了伸缩臂型，运用RecurDyn软件对伸缩臂履带起重机的回式起重机和履带起重机的优点，既有伸缩臂式起转过程进行动力学仿真，深入分析回转过程巾影重机臂架伸缩方便的优点，又有履带起重机能带响臂架应力状态的主要因素，为起重机设计提供载行驶的优点，其最大优势是其在隧道、山洞等依据。特殊工作场合的应用性⋯。1整机动力学模型的建立回转运动是伸缩臂履带起重机的重要动作之一，与静载相比，由于吊重

5、的摆动，回转时产生伸缩臂履带起重机的机械结构主要由履带底的离心力以及起停时产生的惯性力，会产生附加盘、转台系统、臂架系统、变幅液压缸及控制系冲击载荷，从而影响臂架的应力状态。目前，统等组成。在建立动力学模型时，对结果影响不国内对起重机起升过程和行走过程研究文献较多，大的结构要进行简化或省略。对伸缩臂履带起重机回转过程中臂架应力状态的履带底盘和转台系统是刚性体，伸缩臂履带研究文献较少。文献[3]基于柔性多体动力学理起重机的履带对回转动态特性仿真结果影响不大，论，运用有限元的方法，研究了大型起重机回转故将其简化，运用Pro／E建立三维模型，然后输出机构动态特性，得到

6、了吊臂端点振动的位移与同为：l：．X—t格式，导人到RecurDyn软件中，在Re．转角速度成正比，最大振动位移发生在制动阶段；curDyn软件中修改部件的质量、质心和惯性矩。文献[4]研究了履带起重机的回转动载特性，运简化后的履带底盘和转台系统三维模型如图1、图用ADAMS软件对履带起重机的回转过程进行仿2所示。真，提出了基于同转动载系数的简化计算方法；伸缩臂履带起重机的臂架采用柔性体建模，文献[5]推导了伸缩臂履带起重机回转侧向动载故不能像履带底盘和转台系统一样用Pro／E建模，荷的计算公式为起重机设计和安全使用提供依据。臂架系统是运用Ansys软件建模的。

7、臂架是空间方～48一《起重运输机械》2014(9)匿{=：：：=囊：：=：=：：时间／s(a)PoT2蓁匿萋时间／s(b)POT3图5伸缩臂履带起重机整机模型蘑麟三{时间／s(c)P0T4k：(2)0Ⅱ，式中：max为臂架的最大应力，6为臂架稳定蓁时的应力。时间／s2．2臂架危险位置处的应力冲击系数(d)PoT5在伸缩臂履带起重机回转过程中，起重机每l嚣节臂架的应力冲击是不同的，每节臂架的危险位4104。0置如图6所示。390图7应力变化曲线数的影响。表2臂架的冲击系数图6臂架的危险位置危险位置最大应力稳定时应力应力冲击／MPa／MPa系数如图7所示，通过仿真得

8、到臂架的5个危险位P0T