履带起重机桅杆顶升装置计算分析

摘要

履带起重机作为一种重要的吊装设备，其在大吨位、大幅度吊装领域具有重要地位。桅杆作为履带起重机的重要组成之一，对于起重机的变幅、自拆装以及起臂等具有重要意义。桅杆在顶升过程中主要需要考虑变幅绳拉力以及重力的影响。在实际项目设计中，由于两者存在耦合性，简单的叠加计算将会影响到结果的正确性，往往出现外载荷估计不足导致桅杆无法正常顶升的现象。本文在充分考虑到钢丝绳僵性损耗和悬链线理论的基础上，提出了计算桅杆下落临界角和桅杆顶升装置受力的方法，并通过试验对算法进行了验证。
　　本研究主要内容包括：⑴介绍了履带起重机和桅杆顶升装置的结构组成，阐述了履带起重机的自拆装以及起臂过程，研究了桅杆顶升装置工作原理及作用。⑵运用悬链线理论，研究了钢丝绳自重对于绳内部张力的影响;同时，考虑钢丝绳的拉力对于僵性损耗的影响，得到了一种适用于小载荷情况下滑轮组效率以及钢丝绳张力的计算方法。⑶在对桅杆顶升过程受力分析的基础上，得到了桅杆下落临界角以及顶升装置受力的计算方法，并用算例说明了提出的桅杆下落临界角算法的可行性。⑷研究了变幅钢丝绳作用力、钢丝绳僵性损耗以及卷扬出绳力等因素对于顶升油缸作用力的影响，提出了在桅杆顶升过程中变幅卷扬的放绳原则。⑸通过计算结果与试验结果的对比和分析，验证了本文提出的桅杆顶升力计算方法的可行性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 履带起重机发展概述

1．2 选题背景和研究现状

1．2．1 选题的背景和意义

1．2．2 课题研究现状

1．3 本文的工作内容

2 桅杆顶升装置计算的理论基础

2．1 履带起重机桅杆顶升装置

2．1．1 履带起重机和桅杆顶升装置的组成

2．1．2 履带起重机的自拆装与起臂

2．1．3 桅杆顶升过程

2．2 悬链线理论

2．3 钢丝绳特性分析

2．3．1 钢丝绳简介

2．3．2 滑轮组效率分析

2．3．3 钢丝绳绕过滑轮的僵性阻力

2．4 本章小结

3 桅杆顶升算法研究

3．1 桅杆顶升过程受力分析

3．2 一种钢丝绳张力与滑轮组效率的计算方法

3．3 桅杆顶升计算方法

3．3．1 桅杆下落计算方法

3．3．2 桅杆顶升力计算方法

3．4 编程和计算算例

3．5 本章小结

4 算例计算与影响因素研究

4．1 算例样机参数

4．2 变幅绳作用对桅杆顶升力的影响

4．3 刚体模型与悬链线模型的比较

4．4 僵性阻力的影响

4．5 变幅卷扬放绳原则

4．6 本章小结

5 桅杆顶升试验与对比分析

5．1 试验目的与试验原理

5．2 QUY750的顶升油缸和驱动马达

5．3 试验过程与结果

5．3．1 试验过程

5．3．2 试验结果与分析

5．4 试验与计算结果的对比和分析

5．5 本章小结

结论

参考文献

附录 计算程序部分源代码

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢