基于实验测试及有限元分析的起重机车轮轮压研究.pdfVIP

基于实验测试及有限元分析的起重机车轮轮压研究 吴峰崎 汤晓英 俞中建 刘恩频 许海翔 上海市特种设备监督检验技术研究院 上海 200062 摘 要：利用有限元分析和实际检测对比，进行车轮 的非线性受力分析，得知不同测点位置的受力状态 非线性，同时也显示变化趋势的等值线性变化。通过车轮在不同轮压载荷下建立实际检测的受力应变变化曲 线 ，可以了解同型号车轮实际装配现场的装配质量和效果。鉴于轮压便于测试的特点 ，一般的起重机械都是 固定运行和吊装的，受力状态也是有规律 的，所以可 以通过车轮的轮压实时监测 了解该起重机的实时运行 状况 。 关键词：起重机；有限元法；轮压；研究 中图分类号：TH218 文献标识码 ：A 文章编号：1001—0785 (2011)11—0053—03 Abstract：Usingfiniteelementanalysisandactualtestcomparison，thepaperappliesnon—linearstressanalysisto wheels．drawsaconclusionthatthestressstateatdifferentmeasuringpointsarenon—linearandthatthechangetrendsaree— quivalentlinear．Byestablishingactual detectedstress—straincurveunderdifferentwheelpressureloads，thepaperallows UStoknow thesamemodelwheelassemblyqualityandeffectivenessattheactual assemblysite．Giventhecharacteristics thatthewheelpressurecanbeeasilytested，thecommonliftingequipmentisgeneralsubjecttofixedoperationandlifting， andtheirstressstateisregular，SOthereal—timeoperatingconditionsofthecranecanbemonitoredbythewheelpressure． Keywords：crane；finiteelementmethod；wheelpressure；research 重机钢轨来模拟线接触。由于主要考察车轮整体 O 前言 的受力状况，所以简化了车轮轴的实物模型，假 随着物流行业需要和经济建设的不断发展， 设车轮轴对称外在加了1个承载力，车轮采用完 起重运输机械的吨位要求不断增加，使得起重运 整的模型，且考虑了轮缘结构，用有限元软件建 输机械也必须朝着大型化、高效化和重型化的方 立车轮模型，以保证车轮的踏面宽度和实际车轮 向发展 。由于受到码头和车间承轨梁轮压的限制， 一 样。同样，简化与轨道接触的下部结构，假设 起重运输机械的载荷及 自重一般 由若=f=组车轮来 车轮轴为固定约束，选择车轮踏面与轨道的线接 承担，每组之间通过均衡梁来分配载荷。为了承 触作为固定约束，建立有限元单元。 受更多的重量，增加车轮数量或增大车轮直径会 在建立模型的过程中，用有限元软件中尽量 使整机重量增大，工作动载荷变大，整机晃动幅 建立规则的立体单元来模拟车轮的三维实体单元， 度加剧。因此，对起重机轨道和车轮 以及整机的 此模型尽量细化单元，直至产生的结果变化不大， 强度设计、承载能力和使用寿命提出更高的要求。 同时与实际情况的测点数据进行比较，保证建模 本文基于以上考虑和市场需求，进行 基于起重 的正确性，才能进行下一步的分析。材料的特性 机车轮有限元分析及实验测试的研究。