塔式起重机起升机构起制动动载研究

论文摘要

随着工程建设发展的需要,起重机日益发挥着重要作用。本文以水平臂式塔机起升动载系数为研究对象,分析其变化规律及影响因素。塔机的结构形式多样,而我国在制订塔机设计规范时,并未对塔式起重机的机构类型、大小级别、结构差异等情况进行划分和考虑,而简单采用统一的起升动载系数,因此存在不合理之处。本文首先对国内外主要的起重机设计规范及国内外众多学者的研究成果进行分析比较,然后通过合理的、必要的简化,根据实验室已有的QT810型塔机建立了有限元计算模型,并采用动力有限元方法对其动态特性进行了分析,接着用SAP84有限元分析软件对塔机结构动力响应进行了求解。求解时对塔机工作时重物离地起升及下降制动工况进行了研究,尤其是对重物离地起升阶段进行了较为详细地分析,确定起、制动过程中不同时段的初始条件和加载方式,并提出了确定起升第二阶段加载时间的方法,在此基础上得出了塔机在不同幅度处不同起升速度下的起升动载系数,将其进行归纳整理并以图形形式和现行各设计规范进行了比较。为了检验理论计算值,本文对QT810型塔机结构进行了动态载荷实验,测得了其实际的起升动载系数,结合理论分析总结出了塔机起升动载系数变化的影响因素及其变化规律,得出对工程实际设计分析很有价值的结论。本文的研究为我国塔式起重机设计规范的进一步修订与完善亦可提供一些有益的参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义
• 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析
• 1.3 本课题研究方法的确定及存在的问题
• 1.3.1 研究方法的确定
• 1.3.2 当前存在的问题和不足
• 1.4 本课题研究的内容
• 第2章 各国起重机规范动载系数法分析
• 2.1 引言
• 2.2 各国起升动载系数的分析比较
• 2.2.1 德国国家标准－DIN15018
• 2.2.2 欧洲搬运工程协会（FEM）标准－CEN/TC147/WG2/N2
• 2.2.3 国际标准－1508686-1
• 2.2.4 中国国家标准—G83811-83
• 2.2.5 其它计算方法小结
• 2.3 本章小结
• 第3章 塔机结构动力响应有限元分析
• 3.1 引言
• 3.2 动力有限元方法简介
• 3.2.1 梁杆结构动力有限元方程的建立
• 3.2.2 结构动力响应的求解
• 3.3 QT810 塔机动力有限元模型的建立
• 3.3.1 基本假设
• 3.3.2 建模过程中的等效问题
• 3.3.3 QT810 塔机结构动力有限元模型
• 3.4 塔机系统模态分析
• 3.4.1 塔机系统模态分析的意义
• 3.4.2 塔机系统模态分析
• 3.4.3 塔机系统模态分析结论
• 3.5 本章小结
• 第4章 塔机结构动力响应的求解
• 4.1 引言
• 4.2 塔机振动工况分析
• 4.2.1 载荷离地起升工况分析
• 4.2.2 载荷下降制动工况分析
• 4.3 塔机起升动载系数求解
• 4.3.1 起升第二阶段初始条件和计算模型的确定
• 4.3.2 载荷第二阶段作用时间的确定
• 4.3.3 载荷第三阶段初始条件的确定
• 4.3.4 起升动载系数的求解结果
• 4.3.5 计算结果的分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 QT810 型塔机动载实验与分析
• 5.1 实验目的
• 5.2 实验方法及步骤
• 5.2.1 实验原理图
• 5.2.2 塔机测点的分布
• 5.2.3 应变片的粘贴
• 5.2.4 变频器简介
• 5.2.5 动态测试的步骤
• 5.3 起升工况的应变测试
• 5.4 测试结果分析
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历