大型起重機鋼絲繩纏繞系統(tǒng)的仿真與分析.pdf

1、隨著我國在礦井工程、港口運輸、海洋工程等大型工程領域的快速發(fā)展，對于具有大揚程、高容繩量的大型起重機的需求也與日俱增。雙折線式卷筒由于其結構的特殊性能進行多層穩(wěn)定纏繞，被越來越多的應用到工程實際問題中。該類起重機由于其揚程大導致實際纏繞過程中鋼絲繩長度較大，使其多層纏繞過程中不穩(wěn)定且鋼絲繩磨損十分嚴重，因此對于大型起重機纏繞系統(tǒng)的研究勢在必行。本文運用理論力學、接觸力學、材料力學、機械動力學等基礎理論知識，針對纏繞系統(tǒng)中的導向抬升墊塊、

2、鋼絲繩入槽偏角進行細化優(yōu)化分析，并對鋼絲繩在卷筒纏繞過程中的鋼絲繩的靜力學和動力學仿真分析驗證，為多層纏繞系統(tǒng)的合理設計提供選擇依據(jù)。本文的主要研究內容和成果如下:
　　(1)研究了纏繞系統(tǒng)中卷筒和鋼絲繩的相關參數(shù)，推導了卷筒的應力計算公式及鋼絲繩在纏繞過程中彎曲應力、擠壓應力及外載特性等。
　　(2)結合卷筒的實際纏繞工況，建立了纏繞系統(tǒng)的幾何模型，并具體研究了用于換層爬升的導向抬升墊塊的在關鍵節(jié)點的截面尺寸大小，其次對鋼

3、絲繩繞出滑輪與進入卷筒的偏角做幾何分析，根據(jù)偏角允許的最大值優(yōu)化了纏繞系統(tǒng)中的滑輪布局。
　　(3)建立鋼絲繩在纏繞系統(tǒng)中的力學模型，研究了鋼絲繩在雙折線卷筒繩槽上纏繞時受力、鋼絲繩換層爬升過程與法蘭擋板間受力分析以及纏繞過程中鋼絲繩拉力變化情況。
　　(4)聯(lián)合Pro/E和ADAMS建立卷筒剛性體模型、離散化模擬的鋼絲繩并等效添加接觸力參數(shù)、約束及實際載荷，針對該虛擬樣機模型進行動力學仿真，仿真后處理分析鋼絲繩在實際纏繞過