大型起重機(jī)鋼絲繩纏繞系統(tǒng)的仿真與分析.pdf

1、隨著我國在礦井工程、港口運(yùn)輸、海洋工程等大型工程領(lǐng)域的快速發(fā)展，對于具有大揚(yáng)程、高容繩量的大型起重機(jī)的需求也與日俱增。雙折線式卷筒由于其結(jié)構(gòu)的特殊性能進(jìn)行多層穩(wěn)定纏繞，被越來越多的應(yīng)用到工程實(shí)際問題中。該類起重機(jī)由于其揚(yáng)程大導(dǎo)致實(shí)際纏繞過程中鋼絲繩長度較大，使其多層纏繞過程中不穩(wěn)定且鋼絲繩磨損十分嚴(yán)重，因此對于大型起重機(jī)纏繞系統(tǒng)的研究勢在必行。本文運(yùn)用理論力學(xué)、接觸力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)等基礎(chǔ)理論知識(shí)，針對纏繞系統(tǒng)中的導(dǎo)向抬升墊塊、

2、鋼絲繩入槽偏角進(jìn)行細(xì)化優(yōu)化分析，并對鋼絲繩在卷筒纏繞過程中的鋼絲繩的靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析驗(yàn)證，為多層纏繞系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)提供選擇依據(jù)。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)研究了纏繞系統(tǒng)中卷筒和鋼絲繩的相關(guān)參數(shù)，推導(dǎo)了卷筒的應(yīng)力計(jì)算公式及鋼絲繩在纏繞過程中彎曲應(yīng)力、擠壓應(yīng)力及外載特性等。
　　(2)結(jié)合卷筒的實(shí)際纏繞工況，建立了纏繞系統(tǒng)的幾何模型，并具體研究了用于換層爬升的導(dǎo)向抬升墊塊的在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的截面尺寸大小，其次對鋼

3、絲繩繞出滑輪與進(jìn)入卷筒的偏角做幾何分析，根據(jù)偏角允許的最大值優(yōu)化了纏繞系統(tǒng)中的滑輪布局。
　　(3)建立鋼絲繩在纏繞系統(tǒng)中的力學(xué)模型，研究了鋼絲繩在雙折線卷筒繩槽上纏繞時(shí)受力、鋼絲繩換層爬升過程與法蘭擋板間受力分析以及纏繞過程中鋼絲繩拉力變化情況。
　　(4)聯(lián)合Pro/E和ADAMS建立卷筒剛性體模型、離散化模擬的鋼絲繩并等效添加接觸力參數(shù)、約束及實(shí)際載荷，針對該虛擬樣機(jī)模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，仿真后處理分析鋼絲繩在實(shí)際纏繞過