履帶起重機主臂側向穩定性分(fēn)析


發布時間:

2022-01-10

風電(diàn)、核電(diàn)技(jì )術的發展,使履帶起重機在大型工(gōng)程建設中(zhōng)的作(zuò)用(yòng)越來越突出。因履帶起重機采用(yòng)桁架臂結構,具(jù)有(yǒu)自重輕、迎風面積小(xiǎo)和抗彎性能(néng)強等優點,故得到了廣泛的應用(yòng)。

風電(diàn)、核電(diàn)技(jì )術的發展,使履帶起重機在大型工(gōng)程建設中(zhōng)的作(zuò)用(yòng)越來越突出。因履帶起重機采用(yòng)桁架臂結構,具(jù)有(yǒu)自重輕、迎風面積小(xiǎo)和抗彎性能(néng)強等優點,故得到了廣泛的應用(yòng)。 

随着制造技(jì )術的提高,以及高強度和高韌性如何保證臂架結構在工(gōng)作(zuò)過程中(zhōng)的側向穩定性,是臂架設計過程中(zhōng)的關鍵,研究起重機臂架側向穩定性對提 高起重機設計質(zhì)量至關重要。材料的引進,起重機桁架臂柔性和高聳性的特點,臂架制造得越來越細長(cháng),使其起重能(néng)力和工(gōng)作(zuò)空間得到了較大的提升。對長(cháng)細比桁架臂而言,履帶起重機臂架與鋼絲繩構成的平面屬于彈性支承懸臂梁結構。

結構穩定性是指結構在載荷的作(zuò)用(yòng)下保持其原有(yǒu)平衡狀态的能(néng)力。在外界載荷的作(zuò)用(yòng)下,結構能(néng)夠維持平衡狀态,所施加的載荷增加到一定數值時 , 結構的應變和應力由于外 界微小(xiǎo)的擾動而不成比例的變化,内部阻力突然崩潰以緻結 構完全失去抵抗, 從平衡穩定狀态轉變為(wèi)不平衡狀态 , 結構因此失去穩定性, 或稱為(wèi)屈曲。失穩對應的載荷又(yòu)稱為(wèi)屈曲 臨界載荷或失穩載荷。

工(gōng)程中(zhōng)有(yǒu)一類結構在施加載荷後會有(yǒu)相對明顯的變形,如履帶起重機纖細的桁架臂結構,橫截面積較小(xiǎo)、彈性較大,存在嚴重剛度不足的問題,負載質(zhì)量後可(kě)能(néng)出現較大的初始 撓度變形,在受到軸向荷載和水平荷載時 , 容易出現“軟化” 現象。因此,不能(néng)忽視幾何非線(xiàn)性效應對臂架結構應力和變 形的影響。

在研究幾何非線(xiàn)性問題時,結構會産(chǎn)生大位移、大轉度 或大應變,因此需要考慮平衡方程和幾何運動方程。幾何方程中(zhōng)還需要考慮單元大小(xiǎo)和形狀的變化。對于柔性臂結構, 也存在大變形、小(xiǎo)應變。應變雖小(xiǎo),但結構受力後會産(chǎn)生較 大的位移,大變形對平衡狀态影響較大。

在工(gōng)程實際中(zhōng),側向載荷的大小(xiǎo)與地面傾斜、風速和實際操作(zuò)有(yǒu)很(hěn)大關系,因此在分(fēn)析履帶起重機主臂的側向穩定性時, 可(kě)對加載不同的側向載荷以及不加側向載荷時進行對比。