QTZ25塔机的静力学及模态分析

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The Statics And Modal Analysis Of OTZ25 Tower CraneWANG Bo.HAN Qiang，YlN Chen，SONG Jun-Ling(Colege of Mechanical Engineering，Jiangsu University of Science and Technology，Zhehying，jiangsu 212003，Chin&Abstract：With theundation of the construction scale unceasingly expands，the tower crane used more widely.Thispaper from the basic theory of finite element method，the crane for statics analysis，compare three kinds of typical workingcondition，and instaling conduct modal analysis，calculates the first five modes and vibration mode，to provide a basis forother dynamic response。

Key words：QTZ25 tower crane；ANSYS；statics；modal塔机的强度和振动频率是影响塔机寿命和稳定性的重要因素，因此对塔式起重机进行静力学和振动的研究是十分要必要的。本文基于 CAE技术，利用有限元分析软件 ANSYS对塔式起重机 QTZ25进行建模，分析了三种加载在塔式起重机上的典型的工况，得出了塔式起重机在三种工况下的静力学应力和应变云图，找出塔式起重机各个工况下的危险位置，为其塔机的改进提供参考。提取出塔机的前 5阶振动模态，为其他动力学响应提供研究依据。

1 塔机的静力学分析首先计算在载荷 35m处的应力应变，重物等效为对称施加在 '326和 327两节点上的垂直集中载荷。对 QTZ25塔式起重机进行求解计算，计算出塔式起重机的各个节点和单元的位移与应力。通过 ANSYS的后处理，能够直观地显示出塔式起重机的应力云图和应变云图。

图 1载荷施加在 35m处位移变形收稿日期：2013-0l-1O作者简介：王波(1987-)男，河北霸州人，硕士，主要研究方向：仿真分析。

图 2载荷施加在 35m处应力分布由图中可以观察出，塔式起重机的最大应变处发生在臂尖处。

起重机的最大应力处为起重臂架和塔身的衔接处，最大的应力 173.569MPa。起重臂从拉杆与起重臂的相接触的地方至塔尖明显有比较大的变化。机构有向重物倾覆的趋势，符合实际情况。

文章主要对比分析每种工况在不同位姿时所受的应力以及位移的大小，具体数值如表 1所示表 1应力以及位移 t由表 1可得，最大应力和最大应变值随着起重臂工作半径的减少而下降∩以知道最危险工况就是在臂尖处施加载荷为 10000N处的工况，此处的应力和应变均 (下转第77页)第 40卷第 3期 周志勇：关于起重机运行中的安全危险管理的有益探索 77起重机的性能有着十分关键的作用 ，在今后的起重机的管理中需要加强对起重机的零件的管理。起重机的出厂检查工作必不可少，这是对起重机性能和质量的检查，针对-些不合格的机器需要返厂处理 ，但是大多数的起重机都是质量合格的产品。但是在起重机的管理中需要注重起重机的零件的检查和管理，对于起重机的零件更换要进行严格的管理和监督。

(2)提高起重机管理人员的工作水平。起重机管理人员的整体素质对于起重机的管理工作有着十分重要的作用。当前- 方面需要提高起重机管理人员的职业道德意识。作为起重机的管理人员需要有良好的职业道德意识 ，对起重机的维护工作能够做到认真负责。起重机管理人员需要提高工作的积极性和主动性，促进起重机管理工作水平的提高。另-方面需要提高起重机管理人员的技术水平，保障起重机的正常使用。

起重机的管理工作人员的技术水平需要进-步提高，管理人员需要针对起重机管理中存在的问题进行及时解决。提高工作人员的技术可以有效地促进起重机维护工作的进行 ，保障起重机质量和正常使用。作为管理人员需要不断加强对起重机技术的学习，同时还需要积累起重机工作的经验，针对起重机存在的问题进行及时有效地解决。

(3)加强起重机的日常维护工作。起重机的日常维护工作对于起重机的正常使用，减少起重机的安全隐患有着十分重要的作用。但是由于当前起重机的日常维护工作未能到位，导致起重机的使用存在-定的安全隐患。在今后的起重机管理中需要加强 日常维护，及时发现起重机存在的安全隐患，以免造成十分不利的影响。另外需要对起重机的零件进行及时有效地检查 ，发现起重机中的安全隐患，由于起重机的零件经过长时间的使用会出现-定的损坏或者是腐蚀的现象，这对于起重机的使用造成了严重的安全隐患。因此加强起重机的日常检查也是 日常维护工作的-部分 ，管理人员需要进-步做好起重机的日常维护工作，保障起重机的安全使用。

(4)建立起重机安全隐患的应急预案。随着厂内设备的不断增加，起重机的应用也逐渐增加，但是由于起重机存在-定的安全隐患，在当前的施工中往往会造成-定的安全隐患，严重影响了施工的顺利进行。施工中起重机安全事故的发生，造成的严重损失与起重机的管理中没有采取有效的安全措施和应急预案有着十分重要的关系。在今后的起重机的安全维护工作中需要针对起重机存在的安全隐患建立相关的应急预案，尽量减少起重机事故造成的人员伤亡损失和对建设施工的损失。应急预案的建立可以针对事故采取有效地补救措施，尽量减少起重机事故的影响。另外在施工中由于施工难度的增加也会对起重机造成-定的工作压力，施工过程中需要进- 步加强管理尽量减少起重机的工作压力，尽量避免-些施工中可以造成安全事故的隐患，保障起重机发挥出有效的作用 。

3 结语随着厂房设备的不断扩建，施工难度也有所增加，-些大型起重机在施工中发挥着十分关键的作用。但是由于施工难度的增加和起重机管理中存在的-些问题，导致起重机的运行中存在-定的安全隐患 ，甚至会造成严重的事故，造成人员伤亡，对建设施工造成十分不利的影响。在今后的起重机的管理中需要采取有效的措施保障起重机的顺利运行，在施工工作中发挥出有效的作用。