折臂式随车起重机结构分析与实验研究

【摘要】近年来，我国经济社会飞速发展，城市化进程不断加快，随车起重机在国家基础设施的建设中扮演着越来越重要的角色。为了抢占国内市场，各个公司都加大了随车起重机的研发力度，对随车起重机进行结构分析也成为了设计人员的首要任务。本文的研究主要基于××随车起重机有限公司与吉林大学开展的合作项目——SQZ300K折臂式随车起重机的有限元分析与计算。经过前期的调研工作以及厂方所提供的技术资料，对SQZ300K折臂式随车起重机的整体结构及工作原理有了充分的了解。根据厂方设计人员的要求，应用有限元分析软件，对SQZ300K折臂式随车起重机的上车主要承载结构进行仿真计算，为厂方新产品的研发工作提供技术支持。本文主要以中吨位折臂式随车起重机为研究对象。对折臂式随车起重机的转台、基座等工作装置的关键金属结构件进行全工况下的机构分析，得出随车起重机的有限元分析结果及参数化计算软件。针对SQZ300K折臂式随车起重机的臂架特点，本文首先采用简化梁结构进行方案计算。采用ANSYS中的梁单元对主体的臂架结构进行模拟，建立了参数化的上车结构模型，应用相关的辅助软件，形成了方案分析的总体程序。通过方案分析程序可以计算出各级变幅油缸内力、各节伸缩油缸内力以及各节臂的总体应力分布、位移变化等重要信息。方案分析结束以后，为了得到SQZ300K折臂式随车起重机上车结构的局部详细应力分布情况，根据相关资料，建立了详细分析有限元模型，并且形成了上车模型的详细分析程序。通过此编写的结果提取程序，得到该产品的刚度和强度，通过对计算结果的比对、校核，对发生大应力的局部区域进行原因分析。通过编写SQZ300K折臂式随车起重机性能分析程序，利用该程序进行全工况循环计算。通过处理性能分析结果，可以对新产品性能表的制定提供一定的参考依据。根据有限元分析的计算结果，结合臂架结构特点，制定了SQZ300K折臂式随车起重机的现场测试方案。通过对主臂结构进行应变测试，通过结果对比，可以验证有限元分析模型的有效性及模拟方式的合理性。在SQZ300K折臂式随车起重机有限元模型及计算程序的基础上，建立了中吨位折臂式随车起重机的参数化计算程序，为该类产品的系列化生产打下了坚实基础。
【作者】王亮；
【导师】成凯；
【作者基本信息】吉林大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】折臂式随车起重机；有限元法；ANSYS；结构性能；参数化；

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