履带起重机桅杆结构的强度分析

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Strength Analysis of Crawler Crane M ast StructuralCHEN Yu .DENG Zi-long .ZHENG Shi.be(1.School of Mechanical Engineering，Liaoning University of Petrochemical Industry，Fushun 113001，China；2.Rig Complete Center of Liaoning Equipment Group.，Co.，Lld.，Panjin 134020，China)Abstract：The mast is one of the imlpoant suppopafs in the operion of the crawler crane arm.This paper USeS the softwareSolidworks and ANSYS to carry out modeling and simulation and makes a study of the load distribution and the influence on the de-formation of mast structure under the force in operating condition and the non-operating condition.The result shows the distributionarea of the Ioad of this structure is diferent under diferent operating conditions and in some areas，the alowance of material strengthis more large.The reasonable optimization of the structure and size must be taken.A design method of this kind of mast is presentedbased on this assumption。

key words：crawler crane；mast；model；ANSYS随着吊装行业的不断发展，履带式起重机向大型化、复杂化发展，要求强度越来越高，对设计的方法和手段提出了更高的要求 J。履带式起重机桅杆是臂架拉板和变幅卷扬钢绳之间的支撑联接部件。起重机作业前，臂架需要在地面组装好，然后通过变幅系统将臂架起臂到工作角度。目前，在我国履带起重机桅杆设计中只对正常作业工况下的桅杆结构做了受力分析，忽略了非作业工况下桅杆的设计要求。由于桅杆结构起升的特殊性，使得桅杆结构往往因局部受力强度过大而出现弯曲或损坏的现象 。J。

对于履带起重机桅杆设计问题的分析尚缺少有效的方法，很少有文献发表。

本文针对桅杆起升机构的结构进行有限元分析，不仅可以得到在作业工况和非作业工况下其结构中的应力分布规律和变形情况，找出结构中应力值较大的关键点，检验结构强度，还能进-步了解各种载荷对桅杆结构应力分布的影响，为桅杆起升机构的设计提供依据。

1 履带起重机桅杆结构的建模运用 Solidworks软件对履带起重机桅杆结构进行三维实体建模，运用 ANSYS与Solidworks的专用接口将桅杆的三维实体模型导入有限元分析软件 ANSYS中形成履带起重机桅杆的有限元模型[ 。

1.1 履带起重机桅杆结构的三维实体建模应用 Solidworks软件将桅杆结构的二维图形转化为三维实体模型是本课题的第-步工作。根据现有的某型号履带起重机桅杆的二维图样、图片和相关技术资料，首先确定了桅杆各个部分的结构尺寸，然后在 Solidworks中应用曲面建模的方式建立桅杆的三维实体模型，生成在Solidworks软件下的Part文件。孓 。论文所研究的履带起重机桅杆结构主要是由薄壁板焊接而成的箱型门字形框架结构。

1.2 履带起重机桅杆结构的有限元模型建模ANSYS与 Solidworks有专用接 口，先将 Solidworks的Part文件储存为 .xt的格式 ，然后在 ANSYS内，应用Import命令，即可导入桅杆的Solidworks模型。由于桅杆焊缝的强度与桅杆钢板钢材基本-致，将钢板与钢板之间的焊缝看成是-体，选取相同的材料属性〃立桅杆结构的有限元模型关键是选择合适的单元。本文选用主要材料参数如表 1所示。网格划分采用总体单元尺寸控制，桅杆约划分为 15 669个单元。根据板的不同厚度尺寸，桅杆结构的壳单元共有5种厚度，如图 1所示为桅杆有限元模型m]。

作者简介：陈宇(1987-)，男，吉林东丰人，硕士研究生，主要研究方向为机械现代设计及理论。

Machine Building Automation， 2013，41(2)：25～26，35 ·25·· 机械制造 · 赵义顺，等 ·CKW1480S数控车铣复合加工中心综合空间误差分析复合加工中心高档数控机床为例，利用多体系统理论 ，建立了加工中心的综合空间误差模型。使用了先进的激光干涉仪等测量设备，对数控机床的所有几何误差进行了测量分析，并对空间误差进行辨识〃立了补偿多轴机床误差的数控指令修正方法，对误差补偿前后的机床运动进行了综合的测量分析。