基于波紋腹板的起重機(jī)主梁結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、在當(dāng)今生產(chǎn)制造業(yè)中，橋、門(mén)式起重機(jī)是進(jìn)行貨物生產(chǎn)和流通的重要工程設(shè)備。對(duì)起重機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和優(yōu)化，提高其工作性能，減少制造成本，能夠使企業(yè)具有更好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本文借鑒了在橋梁、建筑工程上的波紋板結(jié)構(gòu)，將其運(yùn)用在起重機(jī)主梁上，并分析了其可行性。
　　首先，本文將某20t-22.5m正軌箱形橋式起重機(jī)作為參考，利用ANSYS軟件分析了波紋腹板箱形梁與平直腹板箱形梁靜態(tài)性能的優(yōu)劣。由結(jié)果可知，波紋腹板箱形梁橋機(jī)具有更好的承載性能以及更

2、輕的質(zhì)量，表明了將波紋板運(yùn)用到起重機(jī)箱梁上是可行的。與此同時(shí)，還研究了波紋形狀、波紋尺寸如何影響波紋腹板箱梁橋機(jī)的靜態(tài)性能。
　　其次，本文將波紋板結(jié)構(gòu)應(yīng)用到偏軌箱梁門(mén)式起重機(jī)主梁上，確立了兩種波紋腹板箱梁的門(mén)機(jī):模型一和模型二。模型一為主梁主腹板和副腹板均為波紋腹板的門(mén)機(jī);模型二為主梁主腹板為波紋腹板，副腹板為普通直板的門(mén)機(jī)。對(duì)兩種主梁結(jié)構(gòu)形式的門(mén)機(jī)的靜態(tài)性能進(jìn)行了分析，結(jié)果表明模型一的工作性能更優(yōu)良。為了進(jìn)一步了解模型二的動(dòng)態(tài)

3、性能，對(duì)其進(jìn)行了模態(tài)分析，并對(duì)其起吊貨物時(shí)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行研究。通過(guò)模態(tài)分析提取了其前8階固有頻率和固有振型，得到門(mén)機(jī)在垂直方向上的最低固有頻率為3.93Hz，在許用值2Hz～4Hz內(nèi)，滿足起重機(jī)設(shè)計(jì)的要求。通過(guò)瞬態(tài)分析可知，貨物被起吊離地瞬間產(chǎn)生的沖擊會(huì)使門(mén)機(jī)結(jié)構(gòu)上下振動(dòng)，但由于阻尼的作用會(huì)引起能量消耗，門(mén)機(jī)系統(tǒng)的振幅會(huì)迅速衰減，最后達(dá)到平衡，系統(tǒng)由瞬態(tài)響應(yīng)轉(zhuǎn)為穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。
　　最后，由于門(mén)機(jī)箱形梁的腹板存在局部失穩(wěn)的情況可能會(huì)整

4、機(jī)的結(jié)構(gòu)性能造成不利的影響，選取波紋腹板箱形梁的一塊腹板區(qū)格進(jìn)行屈曲分析。由分析結(jié)果可知，與平直腹板區(qū)格相比，波紋腹板區(qū)格具有更好的穩(wěn)定性，其臨界承載力明顯高于平直腹板。隨后，分析了影響波紋腹板臨界承載力的因素。結(jié)果表明:波紋腹板的初始缺陷越大，其臨界承載力越差;波紋腹板的波高值越大，波長(zhǎng)越短，其臨界承載力越好;當(dāng)波紋傾角在45°時(shí)，波紋腹板的臨界承載力較好。
　　本文對(duì)波紋腹板在起重機(jī)上的應(yīng)用進(jìn)行了探索，為新型結(jié)構(gòu)起重機(jī)的研發(fā)提