本文關(guān)鍵詞：超大型起重機(jī)滑動(dòng)式回轉(zhuǎn)支承接觸力均衡研究

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【摘要】：為適應(yīng)海洋資源開發(fā)的需要,大型起重吊裝設(shè)備需求量劇增,起重能力越來越高,起重噸位加大,臂長加長。回轉(zhuǎn)支承是可回轉(zhuǎn)起重設(shè)備的關(guān)鍵部位之一,是保證起重設(shè)備吊裝工作平穩(wěn)性、安全性的關(guān)鍵。回轉(zhuǎn)支承的結(jié)構(gòu)形式影響起重設(shè)備其它部位的結(jié)構(gòu),決定了起重能力。在分析了臺車式和滾子夾套式等形式回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了滑動(dòng)式回轉(zhuǎn)支承�；瑒�(dòng)式回轉(zhuǎn)支承是滑道與固定軌道之間以面-面的接觸方式進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),具有結(jié)構(gòu)更加緊湊,重心低,穩(wěn)定性更強(qiáng),承載面積大,承載力更高的優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)分為上支撐結(jié)構(gòu)和下回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu),由于下回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的剛度弱,使得回轉(zhuǎn)支承在工作時(shí)存在一個(gè)顯著的缺點(diǎn),即滑道接觸力分布不均衡。這種接觸力不均衡的現(xiàn)象使得接觸力大的區(qū)域磨損嚴(yán)重,影響回轉(zhuǎn)時(shí)的平穩(wěn)性、整機(jī)的安全性以及回轉(zhuǎn)支承的使用壽命。 以超大型海洋起重設(shè)備滑動(dòng)式回轉(zhuǎn)支承為研究對象,基于有限元接觸理論,采用有限元分析軟件ANSYS建立多組有限元模型,通過對比分析多組模型的計(jì)算結(jié)果,研究滑道接觸力分布規(guī)律,從而解決滑動(dòng)式回轉(zhuǎn)支承滑道接觸力不均衡問題,以指導(dǎo)回轉(zhuǎn)支承的設(shè)計(jì)。 簡單介紹了滑動(dòng)式回轉(zhuǎn)支承中滑道與固定軌道間的接觸問題,確定滑道與固定軌道接觸問題的求解方法。分析回轉(zhuǎn)支承的結(jié)構(gòu),應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS建立較為合理的有限元模型。 研究回轉(zhuǎn)支承上支撐結(jié)構(gòu)和下回轉(zhuǎn)體局部結(jié)構(gòu)對接觸力均衡性的影響。列舉出3個(gè)不同支撐柱支撐位置的設(shè)計(jì)方案、2個(gè)軌道梁內(nèi)不同筋板布置及5個(gè)不同滑道擴(kuò)展面的設(shè)計(jì)方案,以4種典型載荷工況的計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ),研究不同設(shè)計(jì)方案對滑道接觸力分布的影響。研究結(jié)果表明當(dāng)前端外側(cè)支撐住愈靠近前端時(shí),滑道接觸力分布愈均勻。當(dāng)下回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)中軌道梁內(nèi)側(cè)布置橫向筋板來增加其剛度對滑道接觸力分布更有利,同時(shí)軌道梁兩端增加一定長度,滑道端部接觸力分布分布更均衡。 結(jié)合以上研究設(shè)計(jì)了一個(gè)驗(yàn)證性試驗(yàn)。其中試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹沃恢每肯蚯岸?軌道梁內(nèi)有橫向布置筋板,且軌道梁向兩端擴(kuò)展20°。對該試驗(yàn)?zāi)Ｐ妥鰤狠d試驗(yàn)以驗(yàn)證這個(gè)設(shè)計(jì)方案的有限元模型計(jì)算的正確性。
【關(guān)鍵詞】：滑動(dòng)式回轉(zhuǎn)支承 接觸力均衡 支撐體結(jié)構(gòu) 回轉(zhuǎn)梁結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)剛度
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH21
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究的背景及意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 回轉(zhuǎn)支承研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 接觸問題的發(fā)展與研究13-15
• 1.3 本文研究內(nèi)容15-17
• 第二章 接觸分析基礎(chǔ)17-26
• 2.1 接觸問題簡介17-18
• 2.2 接觸問題分類18-19
• 2.3 接觸分析的有限元理論19-22
• 2.3.1 接觸問題的基本方程19-20
• 2.3.2 滑道與固定軌道接觸問題的求解原理20-22
• 2.4 接觸問題的算法22-25
• 2.4.1 罰函數(shù)法22-23
• 2.4.2 拉格朗日乘子法23-24
• 2.4.3 增廣拉格朗日乘子法24-25
• 本章小結(jié)25-26
• 第三章 回轉(zhuǎn)支承的結(jié)構(gòu)與模型26-32
• 3.1 回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)26-27
• 3.2 有限元模型27-29
• 3.2.1 幾何模型27-28
• 3.2.2 單元的選擇28-29
• 3.3 邊界條件29-31
• 本章小結(jié)31-32
• 第四章 支撐柱對接觸力均衡性的影響32-40
• 4.1 支撐柱位置調(diào)整方案32-33
• 4.2 不同工況的結(jié)果分析33-37
• 4.3 支撐柱位置對接觸力分布的影響37-39
• 本章小結(jié)39-40
• 第五章 回轉(zhuǎn)軌道梁對接觸力均衡性的影響40-54
• 5.1 不同工況下的剛度調(diào)整方案結(jié)果分析40-43
• 5.2 軌道梁剛度對接觸力分布的影響43-45
• 5.3 不同工況下的軌道梁外形調(diào)整方案結(jié)果分析45-51
• 5.4 軌道梁外形對接觸力分布的影響51-52
• 本章小結(jié)52-54
• 第六章 相似模型試驗(yàn)方案54-59
• 6.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>54
• 6.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)54-56
• 6.3 試驗(yàn)測試內(nèi)容與原理56-57
• 6.4 測點(diǎn)布置57-58
• 6.4.1 壓力傳感器布置57-58
• 6.4.2 軌道梁應(yīng)變片布置58
• 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論與展望59-61
• 結(jié)論59
• 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：891547