【正文】 XYZ JUN 19 202222:37:16LINESTYPE NUMUROT圖 43 施加約束 施加載荷1．施加風載荷計算風載荷公式 (N) (41)wFCpA?:式中:作用在塔式起重機上和物品時上wF的風載荷（ , ） ，N； ；1wF212W??風力系數(shù)；wC計算風壓， =250pa。定義材料屬性GUI:Main MenuPreprocessorMaterial props Material modelsStructurallinearElasticIsotropic彈性模量 EX： 。因為 BEAM188 單元具有塔機分析所要求的功能，因此，在塔機分析中使用 BEAM188 單元即可得到滿意的結果。BEAM188 和 BEAM189 單元均以 Timoshenko 梁理論為基礎，其形函數(shù)中撓度和截面轉動各自獨立插值，并考慮了剪切變形的影響。ANSYS 提供了多種梁桿單元，在塔機分析中以梁單元為主，桿單元用的很少，而且可用梁單元代替。在作完整體分析之后，再將整體分析中得到的等效單元的節(jié)點力作為外載荷，采用板殼單元單獨分析回轉機構。 （2）檢驗結果（分析是否正確）具體如圖 41 圖 41 ANSYS 分析流程圖 QTZ80 點塔式起重機吊臂建模由于回轉支承等實體部件相對塔機整體結構而言幾何尺寸較小，而剛度較大、質量較為集中，當對塔機結構進行整體分析時，可以將回轉支承結構等實體部件采用來梁單元進行等效，使塔機的整體整體分析中只包含梁單元，避免了具有不同節(jié)點自由度的梁單元和板殼單元的聯(lián)接問題。ANSYS 分析過程包含以下三個主要步驟創(chuàng)建有限元模型：、設定約束條件。3 起重臂三維建模 起重臂標準節(jié)建模進入如圖 31 所示的 SolidWorks 建模頁面,選擇一個繪圖平面進行臂節(jié)建模圖 31 SolidWorks 繪圖界面如下圖所示分別繪出第一節(jié)到第四節(jié)起重臂進而繪出剩余的幾節(jié)并裝配成起重臂裝配圖圖 32 第一節(jié)起重臂圖 33 第二節(jié)起重臂圖 34 第三節(jié)起重臂圖 35 第四節(jié)起重臂圖 36 起重臂裝配圖4 起重臂有限元（ANSYS）分析 ANSYS 的基本使用方法 有限元分析是對物理現(xiàn)象（幾何及載荷工況）的模擬，是真實情況的數(shù)值近似。剛性組合拉桿可分為：扁鋼拉板、實心圓鋼拉桿、厚壁無縫鋼管拉桿、角鋼對焊方形斷面空腹拉桿。（1）柔性拉桿（或稱鋼絲繩拉桿）使用時間較長后，鋼絲繩會產生自身變形，導致起重臂向下傾斜，所以需經常檢驗、更換，提高了生產成本。拉桿也可以分成若干段，各段通過連接板及銷軸鏈接而成。 臂架拉桿的構造俯仰變幅臂架一般使用鋼絲繩拉索，而小車變幅臂架既可以使用鋼絲繩拉索，也可以使用鋼拉桿。為便于安裝運輸和組成不同長度臂架，吊臂一般分成若干段，由根部節(jié)、端部節(jié)、和若干標準節(jié)組成，各節(jié)間通過螺栓和銷軸聯(lián)接。倒三角結構上弦桿通常是圓鋼管，下弦桿位工字鋼兼作起重小車的運行軌道。（5）腹桿布置表 21 腹桿布置比較側腹桿人字式（a）(小塔用)一順斜置式（b） （大塔用）應用區(qū)段 不受限制斜桿受拉，最宜用于吊點以外懸臂部分腹桿與弦桿相交的焊縫長度較長，強度易保證長度較短，質量不易保證焊接變形 較均勻 不均勻節(jié)點焊縫 較好 較差布置制約的影響便于布置小車變幅機構不便于布置小車變幅機構選 b 主要從受力來考慮，b 受力好腹桿展開圖 a b c圖 23 腹桿展開圖分類：a 一順式 腹桿布置均勻，焊縫不過于集中 b 交錯對稱式焊縫過于集中 c 密集布置式 當臂架幅度大，下弦采用槽鋼時用正三角截面起重臂的腹桿體系采用人字式布置方式，加工方便，便于布置小車變幅機構，腹桿體系為三角形，對于三角形結構，上弦桿使用圓鋼管，下弦桿由角鋼拼焊成，兼作起重小車的運行軌道。采用正三角形 （圖 22）小車可以卡在 A B 邊上設計結構比較簡單且安全可靠。臂架根部通過銷軸與塔身連接，臂架上設有吊點通過鋼絲繩或剛拉桿與他冒頂部連接。在回轉平面內的桁架可看作懸臂梁，承受橫向載荷。所以宜采用三角形結構。目前，橢圓形起重臂的技術其優(yōu)勢很明顯，由于不需采用加勁筋，因而每節(jié)臂截面的變化很小，有利于減輕起重臂的重量，提高起重機的起重能力。綜上所述，起重臂采用小車變幅臂架，雙吊點。（3）伸縮式小車變幅臂架能夠避開運行中的障礙物。雙吊點小車變幅臂架，超靜定結構，結構更加穩(wěn)定幅度在 50 米以上采用。2 起重臂方案設計 結構形式設計 （1）小車變幅水平臂架特點：○ 1應用廣泛，吊載可借助變幅小車沿臂架全長進行水平位移，并能平移準確的進行安裝就位。提高塔式起重機設計水平已迫在眉睫。位 置 1位 置 3位 置 4位 置 5位 置 6位 置圖 11 平衡臂各個危險截面示意本次利用 ANSYS 軟件為基礎建立了塔機整機有限元模型對該塔式起重機起重臂臂強度剛度進行有限元分析，獲得起重臂結構的應力分布，確定起重臂作業(yè)時的危險點。工作狀態(tài)風載荷 是起重機在正常工作情況下所能承受的最大計算wF風力。因而本文主要針對以下幾個方面進行分析。知名企業(yè)都有自己的科研機構，對起重臂的計算理論、制造工藝等都有深人的研究，有限元等方法的應用，大大減輕了整機的重量。由于起重臂臂尖撓度是塔機整機變形的綜合結果而塔機各部分結構形狀和連接形式很復雜所受載荷也很復雜不可能進行手工分析和計算。新技術的應用不斷解決科學研究和生產實際中出現(xiàn)的新問題，提高產品設計、制造水平，減少事故的發(fā)生將是今后一個時期專業(yè)技術人員所面臨的重要課題。 本文的研究內容塔式起重機技術的進步，對試驗技術不斷提出新的要求從而推動了試驗技術的發(fā)展，而試驗技術的發(fā)展又反過來推動著起重運輸機械的技術進步。隨著其它有限元分析軟件逐步在我國推廣使用，人們開始嘗試將其它軟件應用于塔機的靜動力分析，其中 ANSYS 軟件就是一種較好的選擇。隨著有限元法理論的日益完善和計算機技術的迅速發(fā)展，越來越多的工程技術人員開始采用有限元法對塔機進行結構分析，有限元法成為目前塔機結構分析中最有效的數(shù)值方法。金屬結構是塔機的骨架，起結構強度和剛性決定著塔機的工作可靠性和安全性。對起升機構的改進難點在于如何保證整個起升機構的零部件能夠保持在均等的使用壽命，從而保證塔機的整體的使用壽命得到保證，減少事故的發(fā)生。起升機構的主要功能是起吊重物，在頻繁的起吊、卸載和變速過程中，起升機構傳動系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)的零部件都處在一個較大的交變應力狀態(tài)中，會因疲勞等原因造成其損壞，一旦零件損壞，就會使整個傳動系統(tǒng)失效，其后果就會使吊運在空中的重物突然失控下墜，造成突發(fā)性事故，這種情況在工地上時有發(fā)生。 課題關鍵問題及難點塔機作為建筑工地上的主要機械，在施工中起著關鍵作用。這樣就對起重機的動力學特性提出了更高的要求。隨著生產和計算機技術的發(fā)展，試驗研究工作的開展，人們利用計算機來計算塔式起重機的結構和進行動力特性分析得到了越來越廣泛的應用。這種方法使用起來比較簡便，但其缺點是對于不同用途、不同工作性質的結構采用同一的安全系數(shù)，而且安全系數(shù)往往偏大或過低 。從塔式起重機的結構形式和性能看，總的趨勢是向大噸位產品方向發(fā)展，這是因為大噸位塔式起重機在起重大型貨物時有它自己的優(yōu)勢，特別是在現(xiàn)代城市建設和橋梁建設中大噸位起重機起著不可替代的作用；塔式起重機今后的發(fā)展的另一趨勢是設計計算原理的研究和改革。1900 年有了第一個塔機專利，1905 年出現(xiàn)了塔身固定的臂架式起重機，第一次、二次世界大戰(zhàn)后塔機得到快速發(fā)展，近年更是呈現(xiàn)型式多樣、需求旺盛的局面。由于塔機在啟動、制動和進行耦合運動時，機構和結構將承受強烈的沖擊振動，所以就需要準確描述和精確計算塔機結構體系在外激勵下的動態(tài)過程，從而為塔機的設計、生產提供理論上的和實踐上的指導，這對于塔機的經濟性和安全性都具有非常重要的意義。在科學研究方面，新的理論、新的計算方法的建立以及新產品的研制，都必須經過理論性的計算和實驗來證實其可行性和可靠性。 安裝拆卸人員無塔機安裝拆卸資質，操作人員無起重機操作資格 [9]。塔式起重機主要是在循環(huán)變化的載荷或隨機載荷作用下工作，塔臂連接銷釘之間磨損嚴重且沒有得到及時的修整，起重臂臂尖在起吊時重物時撓度過大嚴重影響牽引小車工作性能。所發(fā)生的事故多是在焊接過程中的咬邊、焊瘤、夾渣、氣孔、未焊透和裂紋等缺陷造成的。破壞的主要原因有結構設計不合理、制造質量不過關、施工人員操作不規(guī)范、過載、低溫脆性，應力腐蝕和疲勞等。影響工期的完成，嚴重的造成人身安全。dynamic characteristics1 概述 本文的課題意義根據《塔式起重機設計規(guī)范》( GB/ T13752 92),塔機的設計壽命應在15 30 年間，塔式起重機的破壞主要發(fā)生在塔身、起重臂、平衡壁三大金屬結構上。 the rising anization。s infrastructure construction and development of the national economy, playing an increasingly important role. Design of reasonable or not directly related to the performance and tower crane costs, a business relationship between the survival and development. This paper will have a detailed description about QTZ80 tower crane boom and the rising anization’s design.In this paper, a detailed explanation will