本文關(guān)鍵詞：無軌門式起重機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：無軌門式起重機(jī)屬于無軌運(yùn)輸體系中的一部分,可用于地鐵隧道建設(shè)期間的管片、預(yù)制仰拱、管片襯板等安裝,以及地鐵運(yùn)營期間隧道的管片維護(hù)。在結(jié)構(gòu)上,無軌門式起重機(jī)采用了更先進(jìn)的機(jī)械臂和行走方式,因為在隧道曲面上運(yùn)行,采用了傾斜式行走輪系,以輪邊減速器控制車速。本論文針對無軌門式起重機(jī)的特殊結(jié)構(gòu),并結(jié)合中鐵第五勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司的課題“全斷面多功能地鐵隧道預(yù)制構(gòu)件安裝設(shè)備及施工工藝研究”,運(yùn)用虛擬樣機(jī)Solidworks、ANSYS Workbench和ADAMS軟件開展了三維建模及數(shù)值仿真研究,對研發(fā)的無軌門式起重機(jī)主要研究以下內(nèi)容:(1)根據(jù)起重機(jī)的工作要求以及地鐵隧道直徑,計算起重機(jī)的尺寸參數(shù),在Solidworks中建立三維幾何模型。(2)基于無軌門式起重機(jī)施工過程中確定的四種危險工況,在ANSYS workbench中進(jìn)行靜力學(xué)分析,得到最不利工況的最大應(yīng)力為102.57 MPa,與許用應(yīng)力175 MPa相比還有很大的余量,故該設(shè)計滿足安全性,但有必要進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。(3)基于起重機(jī)最大應(yīng)力的工況,在ANSYS workbench中對主梁的厚度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。Shape Finder模塊計算出可去除面積,經(jīng)過反復(fù)靜力學(xué)分析得到最優(yōu)解,主梁的板厚由12 mm降低到8 mm時,起重機(jī)的最大應(yīng)力144.89 MPa,小于但接近許用應(yīng)力,并且起重機(jī)整體質(zhì)量降低了17%,對比優(yōu)化前后可知不僅起重機(jī)輕量化,整體應(yīng)力分布趨于均勻,材料利用更為充分。(4)針對優(yōu)化后的模型為最終研究對象,對其進(jìn)行模態(tài)分析,得到起重機(jī)基頻為12.309 Hz,該頻率有效避開了電葫蘆和輪邊減速器的自振頻率滿足能夠有效防止共振的設(shè)計要求。(5)結(jié)合無軌門式起重機(jī)在隧道中的實際運(yùn)行條件,將起重機(jī)的三維模型導(dǎo)入ADAMS中進(jìn)行動態(tài)運(yùn)行性能分析,得到該起重機(jī)在X、Y、Z三個方向運(yùn)行的動態(tài)位移、速度和加速度,上述指標(biāo)表明,起重機(jī)可以在隧道中平穩(wěn)運(yùn)行,正常工作時不傾覆。
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH213.5

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本文編號：1260826