亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        折臂隨車(chē)起重機(jī)有限元分析方法

        2020-08-24 10:58:38李文峰韓甲文張永超于少萌張燕軍
        農(nóng)業(yè)裝備技術(shù) 2020年4期
        關(guān)鍵詞:吊臂連桿起重機(jī)

        李文峰,韓甲文,張永超,于少萌,張燕軍

        (1.江蘇宏昌天馬物流裝備有限公司;2.揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225000)

        0 引 言

        當(dāng)前全球銷(xiāo)量前三的折臂隨車(chē)起重機(jī)廠(chǎng)商分別為帕爾菲格、快捷和希爾博,國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商銷(xiāo)量未能進(jìn)入前列且有較大差距[1]。綜合來(lái)看主要是目前主流的折隨車(chē)起重機(jī)四連桿機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)匹配和結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)門(mén)檻提高[2-3]。眾所周知,折臂隨車(chē)起重機(jī)采用回轉(zhuǎn)、第一、二變幅機(jī)構(gòu)和伸縮機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)吊機(jī)功能。眾多復(fù)雜的組合工況對(duì)于有限元分析是一個(gè)極大挑戰(zhàn),會(huì)極大增加分析的工作量。

        基于上述原因,為滿(mǎn)足在設(shè)計(jì)過(guò)程中折臂吊正常工作狀況下的模型分析要求,如何簡(jiǎn)化折臂隨車(chē)起重機(jī)多工況組合結(jié)構(gòu)分析,校核結(jié)構(gòu)是否滿(mǎn)足承載力、變形、穩(wěn)定性的要求,實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)過(guò)程中的高效分析是重要的研究課題。隨著折臂吊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,越來(lái)越多的人開(kāi)始將關(guān)注重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到這個(gè)問(wèn)題的解決方案的探索中[4-7],本文提出了一種基于有限元分析的程序化方案。通過(guò)對(duì)比計(jì)算判斷是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)安全要求。

        1 結(jié)構(gòu)有限元分析

        1.1 分析對(duì)象

        分析對(duì)象為某型折臂隨車(chē)起重機(jī)上車(chē)部分,主要部件包含轉(zhuǎn)臺(tái)、內(nèi)臂、外臂、1-8 節(jié)液壓伸縮臂和第一、第二兩套四連桿機(jī)構(gòu)。詳細(xì)的三維模型結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1 所示,其中轉(zhuǎn)臺(tái)與內(nèi)壁鉸接,不同節(jié)液壓伸縮臂之間通過(guò)滑輪導(dǎo)軌滑動(dòng)連接,考慮工作狀態(tài)下的載荷應(yīng)力。

        1.2 起重性能

        該起重機(jī)在實(shí)施工作過(guò)程中最大起重力矩為700 kN·m,最大可選擇八節(jié)液壓伸縮吊臂,工作幅度20.6 m,最大起重量20 t。通過(guò)載荷和約束分析,該起重機(jī)上車(chē)部分的轉(zhuǎn)臺(tái)可繞豎軸轉(zhuǎn)動(dòng),將轉(zhuǎn)臺(tái)與接觸的底部在空間六自由度中限制5個(gè)方向的自由度,起重機(jī)的起重性能曲線(xiàn)見(jiàn)圖2 所示。最大允許起重重物的質(zhì)量與伸出臂長(zhǎng)度呈反比,伸出的越長(zhǎng),所能承受的質(zhì)量越小,其極限應(yīng)力狀態(tài)為水平工作狀態(tài)下8個(gè)伸臂全部伸出時(shí),此時(shí)允許起重重物的質(zhì)量為2740 kg。

        1.3 前處理

        某型起重機(jī)的三維模型是由Proe 軟件繪制,改起重機(jī)的分析部分為上車(chē)結(jié)構(gòu)及內(nèi)壁,其上車(chē)結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)臺(tái)、內(nèi)臂、外臂、1-8 節(jié)液壓伸縮臂、第一套四連桿機(jī)構(gòu)、第二套四連桿機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)中主體材料為高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼weldox960,將轉(zhuǎn)臺(tái)、內(nèi)臂、外臂、1-8 節(jié)液壓伸縮臂轉(zhuǎn)換為中性格式模型,IGS、STP 和X_T三種中性格式模型均可。使用Hypermesh 導(dǎo)入Proe模型導(dǎo)出的中性格式模型,將模型根據(jù)材料規(guī)格、厚度和不同單元類(lèi)型進(jìn)行分組、抽中面、補(bǔ)面,然后進(jìn)行網(wǎng)格處理輸出模型文本文件。

        結(jié)構(gòu)主體采用板殼單元shell63、梁?jiǎn)卧猙eam188、桿單元link180 及實(shí)體單元solid185。在不影響精度計(jì)算的前提下,做了一些必要的簡(jiǎn)化,簡(jiǎn)化會(huì)造成模型的質(zhì)量小于起重機(jī)的真實(shí)質(zhì)量,但減小的質(zhì)量對(duì)結(jié)算結(jié)果的影響可以忽略,所以在施加載荷時(shí)不對(duì)模型質(zhì)量進(jìn)行補(bǔ)償。通過(guò)網(wǎng)格劃分可以影響上車(chē)結(jié)構(gòu)和內(nèi)臂有限元分析結(jié)果的精度,單位網(wǎng)格的面積和精度成反比,和計(jì)算復(fù)雜度成正比,即所選單位網(wǎng)格的面積越小,精度越高,但有限元分析過(guò)程中的計(jì)算機(jī)運(yùn)算復(fù)雜程度提升。

        內(nèi)臂結(jié)構(gòu)Hypermesh 網(wǎng)格模型如圖3 所示。

        2 結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析

        該起重機(jī)結(jié)構(gòu)主體材料為高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼,根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范GB/T 3811-2008,對(duì)于σs/σb≥0.7的高強(qiáng)度鋼材,許用應(yīng)力按式(1)計(jì)算:

        式中:[σ]、σs、σb、n 分別為鋼材的基本許用應(yīng)力、屈服點(diǎn)、抗拉強(qiáng)度和安全系數(shù),將某型起重機(jī)起伸性能曲線(xiàn)中的獲得的參數(shù)帶入到公式中進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算。

        3 有限元分析

        3.1 有限元分析流程及其算法

        某型折臂吊臂有限元分析流程如圖4 所示,包括將起重機(jī)結(jié)構(gòu)按照模塊做好前處理,使用APDL命令對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行裝配、設(shè)置邊界條件并進(jìn)行與解析法結(jié)果對(duì)比分析其有限元分析的可靠度。

        通過(guò)APDL 分析算法對(duì)第一套四連桿機(jī)構(gòu)和第二套四連桿機(jī)構(gòu)在上機(jī)部分的數(shù)學(xué)模型來(lái)進(jìn)行內(nèi)臂、轉(zhuǎn)臺(tái)及桿自身的的模型應(yīng)力計(jì)算。流程圖4 中APDL 分析法計(jì)算過(guò)程如下:

        (1)讀取轉(zhuǎn)臺(tái)文本模型,設(shè)置內(nèi)臂仰角;

        (2)讀取內(nèi)臂模型,利用條件判斷語(yǔ)句和余弦定理求解一變四連桿狀態(tài)并生成四連桿模型;

        (3)讀取基本臂文本模型,設(shè)置吊臂仰角,利用條件判斷語(yǔ)句和余弦定理求解二變四連桿狀態(tài)并生成四連桿模型;

        (4)設(shè)置一伸臂伸出值k,讀取一伸臂文本模型令k+1,重復(fù)上述模型處理;

        (5)設(shè)置邊界條件:約束、載荷及臂體耦合,分析輸出結(jié)果。

        對(duì)于步驟(2)和(3)求解四連桿位置算法的難點(diǎn)內(nèi)容,將圖2 示意圖的轉(zhuǎn)臺(tái)、內(nèi)臂與第一套連桿機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化成圖5 的3 種狀態(tài),起重AB 為轉(zhuǎn)臺(tái)上鉸點(diǎn)位置及距離,AC 為第一套連桿機(jī)構(gòu)長(zhǎng)連桿位置與長(zhǎng)度,CD 為第一套連桿機(jī)構(gòu)短連桿位置與長(zhǎng)度,BD 為內(nèi)臂后下鉸點(diǎn)位置與長(zhǎng)度。BD 以B 點(diǎn)為圓心旋轉(zhuǎn),與水平面夾角范圍為-45°~80°,AB、BD、AC、CD長(zhǎng)度已知,根據(jù)內(nèi)臂仰角即BD 與水平面夾角求解C點(diǎn)位置即AC 與水平面夾角,APDL 命令:

        3.2 有限元分析結(jié)果

        吊臂全伸工作幅度20.6 m 吊載2.5 t 工況下計(jì)算所得Vonmises 應(yīng)力見(jiàn)表1 所示,由表1 可知,吊臂的最大應(yīng)力為463.86 MPa,遠(yuǎn)大于內(nèi)臂和轉(zhuǎn)臺(tái),其滿(mǎn)足高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼weldox960 的材料屬性,符合強(qiáng)度要求,上車(chē)結(jié)構(gòu)分析結(jié)果應(yīng)力云圖見(jiàn)圖6 所示,圖中最大應(yīng)力為408.839 MPa,發(fā)生在內(nèi)臂與一伸臂連接處。內(nèi)臂結(jié)構(gòu)應(yīng)力云圖見(jiàn)圖7 所示。圖中最大應(yīng)力為444.444 MPa,發(fā)生在內(nèi)臂前端下部,其余部分的應(yīng)力較小。在測(cè)試過(guò)程中考慮的優(yōu)先級(jí)較低。

        表1 上車(chē)結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力值

        3.3 有限元分析與解析法分析結(jié)果比較

        對(duì)于吊臂結(jié)構(gòu)使用解析法進(jìn)行計(jì)算,與有限元計(jì)算結(jié)果機(jī)型對(duì)比,通過(guò)對(duì)不同伸臂的最大應(yīng)力計(jì)算,并將對(duì)比結(jié)果差別進(jìn)行量化,計(jì)算出偏差率,確定有限元分析結(jié)果的準(zhǔn)確度,具體對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表2 所示。

        表2 分析結(jié)果對(duì)比

        由表2 中數(shù)據(jù)對(duì)比解析法和有限元法可知:有限元分析的結(jié)果誤差在二伸臂較大為12%,其余伸臂的偏差率都在10%以下,由此可知有限元分析擁有較高的可靠性,可根據(jù)結(jié)果進(jìn)行上機(jī)部分應(yīng)力分析。

        綜上所述,吊機(jī)主體材料為weldox960,根據(jù)公式(1)的計(jì)算方法,伸縮臂的基本許用應(yīng)力為524 MPa,解析法與有限元分析法結(jié)果均不大于500 MPa,吊機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與材料規(guī)格選型符合設(shè)計(jì)規(guī)范的強(qiáng)度要求。

        4 結(jié) 語(yǔ)

        通過(guò)對(duì)比吊臂解析法與有限元分析結(jié)果可見(jiàn),有限元分析結(jié)果偏差值最大點(diǎn)在12%,且由有限元分析于存在應(yīng)力集中,分析結(jié)果趨保守,分析結(jié)果可以作為設(shè)計(jì)參考。本文介紹的采用命令流的方式的分析模式通過(guò)前期部件前處理和命令能將重復(fù)執(zhí)行的分析過(guò)程交給程序自動(dòng)執(zhí)行,有效提升分析效率,為折臂類(lèi)產(chǎn)品多工況有限元分析探索了一種快速高效的分析方法。

        猜你喜歡
        吊臂連桿起重機(jī)
        某發(fā)動(dòng)機(jī)連桿螺栓擰緊工藝開(kāi)發(fā)
        海洋平臺(tái)起重機(jī)吊臂更換技術(shù)要點(diǎn)
        對(duì)起重機(jī)“制動(dòng)下滑量”相關(guān)檢驗(yàn)要求的探討
        MYQ型5000t門(mén)式起重機(jī)簡(jiǎn)介
        起重機(jī)吊臂振動(dòng)模態(tài)的有限元分析
        大型起重機(jī)集中潤(rùn)滑的研究與改善
        連桿的運(yùn)動(dòng)及有限元分析
        一種連桿、杠桿撬斷澆口的新型模具設(shè)計(jì)
        輪式起重機(jī)幾種典型形狀伸縮式吊臂的有限元分析與研究
        特雷克斯 拓能Powerlift 3000履帶式起重機(jī)
        蜜桃视频一区二区三区四| 久久国产精品视频影院| 久久精品国产亚洲av热九九热| 亚洲丰满熟女一区二亚洲亚洲| 久久天天躁夜夜躁狠狠| 欧美mv日韩mv国产网站 | 亚洲色精品aⅴ一区区三区| 精品人无码一区二区三区 | 婷婷射精av这里只有精品| 无码专区久久综合久中文字幕| 深夜福利国产| 亚洲一区二区三区视频免费看 | 极品一区二区在线视频| 国产md视频一区二区三区| 国产精品麻豆综合在线| 手机av男人天堂免费网址| 亚洲视频免费一区二区| 97人人超碰国产精品最新| 真实国产乱视频国语| 国产丝袜在线福利观看| 日本一本免费一二区| 性xxxx视频播放免费| 91中文人妻丝袜乱一区三区| 久久精品国产亚洲综合av| 国产成年女人毛片80s网站| 国产福利午夜波多野结衣| 玩弄极品少妇被弄到高潮| 国产视频自拍一区在线观看| 欧美日韩一区二区综合| 巨乳av夹蜜桃站台蜜桃机成人| 亚洲成人av大片在线观看| 男人边做边吃奶头视频| 无码不卡高清毛片免费| 日韩av中文字幕一卡二卡| 一本色道无码不卡在线观看| 夫妇交换刺激做爰视频| 91精品国产无码在线观看| 久久精品国产亚洲av蜜点| 中文字字幕在线精品乱码 | 国产精品国产三级国产av中文| 久久人人爽人人爽人人av|