在履帶起重機柔性變幅系統中,變幅繩和拉板只能承受拉力而不能承受壓力,當臂架向后傾翻時不能起支撐作用。一旦履帶起重機發生突然卸載,尤其在大臂長、大仰角工況作業時,由于臂架、拉板和變幅繩的彈性作用極易發生臂架后傾事故。因此,履帶起重機防后傾系統對于整機穩定性和安全性起著至關重要的作用。隨著履帶起重機向大噸位發展,臂架長度和起重量不斷增加,防后傾系統研究顯得更加重要。但是,因為臂架防后傾系統屬于非線性復雜系統,常規的靜力學解析算法無法分析防后傾系統的動態特性;而且臂架后傾非常危險,不具備物理實驗的條件。 本文以大連理工大學與福田雷沃國際重工股份有限公司合作開發的QUY500履帶起重機實際項目為背景,研究了履帶起重機防后傾系統的形式和原理;應用動力學仿真軟件ADAMS,使用ADAMS/View模塊結合三維實體設計軟件Pro/E和有限元分析軟件ANSYS,基于剛——柔耦合建模技術建立了柔性臂架的虛擬樣機結構模型;使用ADAMS/Hydraulics模塊建立了防后傾液壓系統模型,實現了履帶起重機虛擬樣機的機械—液壓聯合仿真。 通過對履帶起重機主臂大仰角工況緩慢加載、突然卸載的動力學仿真,分析突然卸載時臂架在防后傾系統作用下的運動學、動力學特性,對比分析相同工況、不同臂長時防后傾的作用效果,并通過仿真對防后傾液壓系統的節流孔進行了優化。 本文通過建立履帶起重機虛擬樣機和對突然卸載進行仿真,分析研究了履帶起重機防后傾系統的力學特性和動態特性,并對防后傾系統相關參數進行了優化,為履帶起重機尤其大噸位履帶起重機防后傾系統設計提供了理論基礎和研究手段,對于大噸位履帶起重機的研發有重要意義。
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