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塔式起重机载荷偏斜的研究

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  • 发布时间:2014-09-13
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设 计 与 研 究 19图 4 载荷偏斜方向图示由于载荷偏斜角度的存在,载荷将被分解到起升平面与 回转平面上。分别在起重臂臂端加额定载荷为 0.8吨,在最大起重量 /最大幅度处加额定 载荷为 2吨 ,加上小车吊钩的 自重后进行分解 。

3 塔机载荷偏斜顶端位移量及拉应力分析本文以额载状态的载荷偏斜状态作为对象进行研究。

根据上述分析 ,当塔 机发生 X轴 负向载荷偏斜时 ,其危 险程度远小于沿 X轴正向 ;且当发生沿 Z轴的载荷偏斜时 ,其正负向的状 况是对称 的,即研究时可以取其 中-个方向进行研究。

3.1起重臂臂端加额定载荷沿 x轴正 向偏斜分析表 1 臂端加额定载荷 X轴正向载荷偏斜塔身顶端 X、Z向位移及塔身最大拉应力值角度 /。 顶端 x向位移 ,m 顶端 z向位移 ,m 拉应力 /MPa0 0.025559 0.000042042 42.72 0.027529 O.O0oo43993 44.05 0.030205 0.000046738 46.6l0 0.033903 0.00005081 49.815 0.036625 0.O0o054226 52.420 0.038352 0.00o056961 54.430 0.038771 0.00006031 56.340 0.035148 0.000060754 57.2塔身沿 x向的顶端位移曲线 塔身最大拉应力曲线图 5 塔身随载荷偏斜角度的顶端位移及塔身拉应 力图如图 6所示 ,臂端加额定载荷且 载荷沿 x轴正向偏斜 时,塔身顶端 x方 向的位移和塔身最 大拉伸应力随着角度的增大而增大。在该载荷偏斜工况下,塔身顶端 z方向的位移随着偏拉角度 的增大而增大 ,但是 z方向的位移量远小于 x方向的位移量 。

3.2起重臂臂端加额定载荷 z轴正 向载荷偏斜分析由于塔身腹杆角钢的方 向,使塔机的正常吊载是塔 身向 z轴 负向偏移 。随着载荷偏斜角度 的增大,z轴负向位表 2 起重臂臂端加额定载荷 Z轴正 向载荷偏斜塔身顶端X、Z向位移及塔身最大拉应力角度 /。 顶端 X向位移 ,m 顶端 z向位移 /m 应力 /MPa0 0.025559 0.000042042 42.7422 0.030817 -0.0055607 38.0335 0.035413 -0.013973 30.80910 0.042232 -0.027897 39.02215 0.047956 -0.041609 54.75520 O.05254l -0.055005 70.0l930 0.057256 -0.076692 98.68740 0.058912 -0.09861 124.150- - 塔身沿 X向的顶端位移曲线 塔身最大拉应力曲线图 6 塔身随载荷偏斜角度的顶端位移及塔身拉应力图移不断增大,在发生 z轴负 向 40度载荷偏斜时塔机 出现明显左倾 ,且 z轴方 向的载荷偏斜 比 x轴方 向载荷偏斜的拉应力大。

3.3 最大起重 量 /最 大幅度处加额定载荷 x轴正 向载荷偏斜在 最大起重量 ,最大 幅度处 加额定载荷且 载荷沿 x轴正向偏斜,在该载荷偏斜的工况下塔身顶端 x方向的位移随着角度 的增大而增大 ;Z方向也随载荷偏斜角度位移量增大 ,但总体变形量很小 ;随着载荷偏斜角度的增加塔身受到的拉应力也在增加。

3.4 最大起重量 /最 大幅度 处加额定载荷 z轴正 向载荷偏斜表 3 最大起重量 ,最大幅度处加额定载荷 x轴正向偏斜塔身顶端 X、Z向位移及塔身最大拉应力角度 /。 顶端 x向位移 /m 顶端 Z向位移 ,m 应力 /MPa0 0.028121 0.O0oo46028 45.9642 0.032813 O.O0OHD50641 49.7815 0.039559 0.000057363 55.3l7l0 O.O49978 0.000067992 63.99815 0.0593 O.oo0077835 71.94220 0.067452 O.000086818 79.08730 0.080012 0.00010193 90.77040 0.087277 0.00011288 98.694塔身沿 Z向的顶端位移曲线 塔身最大拉应力曲线图 7 塔身随载荷偏斜角度的顶端位移及塔身拉应力图(下转第 63页)自动化与控制 63Application of Computer Module in Industrial Designof NC M iling M achineYANG Cuiqing(Liaoning railway of Career Technical Colege,Jinzhou 121000)Abstract: The industrial design and intelligent computer aideddesign technology into conventional mechanical modular design ,takingthe module design for product design aesthetics theory, theory of(上接 第 19页)industrial design for modeling principles, intelligent computer aideddesign technology of CNC milling machine is as computer-aidedmodular industrial design method.This paper discusses the industrialmodular design of CNC milling machine modular analysis techniques,has certain reference function to the development of the manufacturingindustry。

Key words: CNC milling machine, modular design , industrialdesign ,CBR表 4 最大起重量 /最大幅度处加额定载荷 Z轴负向载荷偏斜塔身顶端 X、Z向位移及塔身最大拉应力角度 /。 顶端 x向位移 ,m 顶端 z向位移 /m 应力 /MPaO 0.028l2l 0.O0OH046028 46.02 0.O31448 -0.0081032 42.45 0.036149 -0.020306 36.81O 0.043182 -0.040499 46.215 0.049172 -0.060393 65.220 0.05407 -0.079823 83.630 0.060447 -0.11672 118.240 0.062125 -0.15007 149.5[]- 塔身沿 Z向的顶端位移曲线 塔身最大拉应力曲线图 8 塔身随载荷偏斜 角度的顶端位移及塔身拉应力图在最大起重量 /最大幅度处加额定载荷并 沿 z 轴正方向载荷偏斜:由于塔身腹杆角钢的方向,使得塔机的正常吊载是塔 身向 z轴负向偏移,随着载荷偏斜角度的增大,塔身在 z 轴方 向上的位移量先减小到 0,然后沿 z轴负 向位移量不断增大。随着载荷偏斜角度 的增加塔身受到的拉应力也先减畜增大 。Z 向的载荷偏斜 比 X 向载荷偏斜 的拉应力大 。

4 结论塔机在最大起重量 /最大幅度处加额定载荷,沿 X轴正向和沿 z轴载荷偏斜时的塔身顶端 X向、z向位移和塔身拉应力比起重臂臂端加额定载荷载荷偏斜时的塔身顶端位移和塔身拉应力要大 ,即最大起重量 /最大幅度处发生载荷偏斜状况时,其危险程度大于起重臂臂端加额定载荷时的载荷偏斜状况 。且 随着载荷偏斜角度增大 ,塔身变形增大,塔身最大拉应力也逐渐增大。

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