【摘 要】
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随着我国科技的发展和社会的进步,吊装机械的施工要求发生了改变,使得动臂塔式起重机结构、起重量和工作效率逐渐改进并向大型化发展。起升系统作为起重机的重要组成部分,其关键结构部件的力学承载性能,将会对起重机的起重能力和安全性造成直接影响。为了提高起重机起升系统的可靠性,核心是要改善提升机构的稳定性,包括起升钢丝绳的力学承载稳定性、卷筒的抗压承载稳定性以及风载作用下臂架结构的可靠性。因此,本文针对起升系
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随着我国科技的发展和社会的进步,吊装机械的施工要求发生了改变,使得动臂塔式起重机结构、起重量和工作效率逐渐改进并向大型化发展。起升系统作为起重机的重要组成部分,其关键结构部件的力学承载性能,将会对起重机的起重能力和安全性造成直接影响。为了提高起重机起升系统的可靠性,核心是要改善提升机构的稳定性,包括起升钢丝绳的力学承载稳定性、卷筒的抗压承载稳定性以及风载作用下臂架结构的可靠性。因此,本文针对起升系统的关键部件卷筒、钢丝绳、臂架进行了精确建模并进行力学性能分析,具体研究工作如下:以FZQ2200型动臂塔式起重机为研究对象,整体分析了起升系统的结构及工作原理,探讨了起升系统关键部件卷筒、钢丝绳和臂架载荷分布,确定FZQ2200型动臂塔式起重机臂架结构稳定性最差时的臂架长度和仰角范围;接着分别对其关键部件卷筒、钢丝绳和臂架进行力学分析研究,首先建立双折线绳槽卷筒的三维模型和卷筒的有限元分析模型,分析了单层钢丝绳作用下卷筒的承载特性;然后,采用微分几何原理建立起升钢丝绳平直段和绕卷筒弯曲段的数学模型,分析钢丝绳在卷筒绳槽中的受力状态,给出起升钢丝绳在起吊过程中直线段和绕卷筒弯曲段的应力应变特点;最后,根据有限元模态理论和臂架的静力学分析,搭建了该塔式起重机臂架的有限元模态模型,分析了臂架自振频率、总结整体结构的刚性情况。本研究为合理设计FZQ2200型塔式起重机起升系统关键结构,探索该起重机起升系统关键结构卷筒、钢丝绳和臂架的力学特性及相关设计规律,提升起重机的起重能力和安全性,提供理论依据。
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