吊臂是汽車起重機最主要的任務部件,吊臂的設計直接陰礙著起重機的起重功能。吊臂組織質量通常占整機質量的13~15,並且跟著大噸位汽車起重機的開闢,這一比重會更高。如何在不陰礙起重功能的條件下減輕吊臂質量,改良整機功能是設計吊臂要面臨的要害疑問。目前,產業內所采取想法重要有兩種:⑴利用高強度質料;⑵改進吊臂組織,采用多邊形甚至大圓弧、橢圓形吊臂來替換四邊形吊臂。 跟著大噸位起重機產物的不停開闢,高強度鋼板被大批利用,吊臂強度也大幅上升,但若施展全體質料的強度,吊臂組織蛻變也會加大。蛻變增大的結局,將使吊臂軸向力引起的彎矩成為一個無法疏忽的因素。所以,在非線性前提下,就需求利用新的算法,在斟酌吊臂的蛻變場合下對吊臂進行從頭設計算計。
吊臂設計非線性算計
1幾何建模
為了實現吊臂算計步驟化、通用化,需求將吊臂幾何外形、物理狀態等參數化,這重要包含有以下3部門:⑴吊臂截面幾何外形,通過角度、邊長等尺寸進行確認;⑵確認各節臂質量、長度以及重心位置;⑶確認功能參數,包含有單繩起升速度、起升滑輪組倍率等。
2非線性迭代算計流程
以柳工QY70型汽車起重機吊臂為例進行算計。該起重機主起重臂由根本臂和4個伸縮臂構造,伸縮方式為次序加同步伸縮方式。
先對吊臂進行;水泥生產工藝流程烘干器材。在變幅平面內,吊臂所受載荷有⑴吊重;⑵臂架自重;⑶起升機構鋼絲繩拉力。算計吊臂上各危險截面彎矩時,要加上各力在軸向上的分力與軸向力臂的乘積。
在回轉平面內進行受力解析。吊臂所受載荷有⑴吊重偏擺載荷;⑵風載;⑶臂架自重;⑷起升機構。同樣,算計吊臂各危險截面彎矩時也需求斟酌上述載荷的軸向分力引起的彎矩。
迭代過程假設吊臂仰角不變,通過臂端撓度的變動來進行反饋。
通過賦初值,先算計各危險截面處彎矩和橫豎力,然后通過質料力學求撓度和轉角公式,求各節臂的撓度和轉角,通過累加,由此可求出吊臂總的撓度。將此撓度和初始撓度對照,假如知足設定前提,則輸出各截面的彎矩、橫豎力和軸向力,假如不平線上 百家樂 作弊足,則將此撓度賦給上次的撓度,并回去從頭算計彎矩、橫豎力,并求出新的總撓度。以此輪迴,直至前后兩次輪迴得出的撓度知足我們設定的前提,則以為吊臂已經均衡,所得出的值為在吊臂蛻變均衡后的值。回轉平面算計思路與變幅平面雷同。
在輪迴過程中,是以總撓度的變動作為裁定前提的,而總撓度是通過求各節臂的撓度和轉角來求得的,撓度和轉角的算計公式通過實質模子用質料力學公式推導求得。
3進行強度、局部不亂性校核
用非線性迭代想法求得了各危險截面的彎矩、橫豎力和軸向力,由此則可以求出吊臂截面上各點的應力值。嚴峻依照起重機設計規范GBT3811的有關內容,進行吊臂局部不亂性和強度的算計,并用各別的許用應力進行校核。
有限元解析算投資 百 家 樂計
1有限元模子創設
有限元模子的創設,既要如實反應組織特征,又要盡量減低模子的復雜水平,本著這一原理,我們對吊臂進行了簡化。由於吊臂重要受壓彎作用,我們用梁單位beam181建模。按實質各節臂的臂長、搭接長度、滑塊位置畫線,然后將先前創設各節臂二維截面屬性賦給各節臂。吊臂頭部和滑輪都進行了簡化處置。對模子進行定義單位類型、質料屬性等,然后進行網格分割。
2加載和增添拘束
按實質受力進行分離后加載到吊臂,包含有吊重軸向和橫豎分離力、鋼絲繩拉力和重力等。臂與臂之間耦合了x、y、z三個方位的自由度,并對吊臂后鉸點處進行了拘束,百家樂贏錢除了y方位的自由度不拘束外,別的5個自由度都進行了拘束,另有對變幅油缸下鉸點和鋼絲繩也進行了拘束。加載拘束后,用通用求解器進行求解,得出算計結局。
3算計結局與有限元算計結局對照
選取百家樂術語英文兩種工況進行對照,一種是全伸臂,即臂長為442m,仰角79°,吊重為10t,起升滑輪組倍率為3的場合;另一種是第一節油缸全伸,二節油缸伸13,即臂長為275m,仰角79°,吊重為20t,起升滑輪組倍率為4的場合對照結局見表1、表2所示。通過對照可以發明,非線性算計想法和有限元模仿兩者得出的結局相近,說明本算計結局正確。
試驗驗證
在現場進行試驗驗證時,需求有抉擇的采用在吊臂上貼電阻應變片來丈量吊臂的應變,應變片布置跟步驟算計所選危險截面上的各點一致實測結局與算計結局對照見表3,最大誤差不過份20,斟酌到實質測試過程中風載、砝碼重量、臂架上翹量、應變片位置的徹底正確性等等不同種類誤差因素的累加,算計結局與實測結局可承受,表示步驟算計結局真理可信,對設計研發提供很大協助。
本文採用了以非線性迭代算法開闢的汽車起重機吊臂設計軟件,對柳工QY70型起重機產物的吊臂進行了算計,並且在選取雷同工況的場合下進行了有限元模戴子郎 百 家 樂 勝 經仿,終極對照結局得出兩者誤差在5擺佈。通過現場實驗驗證,結局也相吻合。這表示本算計想法是切實可行的。