FQ浮吊转台计算.docx
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FQ浮吊转台计算
8、转台计算
8.1概述
本转盘结构根据规格书要求,全部都采用箱型结构,工艺简单,制作方便。
本结构计算采用Ansys计算分析软件计算,采用其Shell63单元有限元分析其计算结果,满足本设计的强度、刚度、精度的分析要求。
8.2建模
采用Ansys自带建模方式建立模型,为了更加直观地表现转盘的受力情况,特将人字架的铰座加入其中,见图一。
图一转盘模型
8.3模型力加载
a.臂架下铰点:
臂架下铰点的受力大小由臂架系统计算得出;
b.人字架铰点力:
人字架铰点受力由人字架结构计算提供;
c.起升卷筒拉力:
d.起升机构重量载荷:
两套起升机构重量载荷分别在起升轴线上取点加载。
e.配重载荷:
配重采用平均加载,受力点为各角点。
f.自重:
采用惯性负荷方式,由程序自动加入。
加速度g=10m/s2。
8.4工况
工况一:
臂架位于最大幅度30m、额定起重量10t、风沿Y方向、外摆10°与船外摆5°结合的工况下,分析转盘得受力与变形。
工况二:
臂架位于最大幅度30m、额定起重量10t、风沿X方向、侧摆12°与船外摆3.5°结合的工况下,分析转盘得受力与变形。
工况三:
臂架位于最大幅度30m、额定起重量10t、外摆10.6°与侧摆11°结合的工况下,分析转盘得受力与变形。
工况四:
臂架位于最小幅度9m、额定起重量10t、风沿-Y方向、内摆6°与船内摆3°结合的工况下,分析转盘得受力与变形。
工况五:
臂架位于最小幅度9m、额定起重量10t、风沿X方向、侧摆7.2°与船侧摆1.5°结合的工况下,分析转盘得受力与变形。
工况六:
臂架位于最小幅度9m、额定起重量10t、外摆7.8°与侧摆6.15°结合的工况下,分析转盘得受力与变形。
各点的载荷如下:
单位(N)
工况序号
名称
节点号
Fx
Fy
Fz
一
臂架下
铰点
(左)610
-122000
-19516
(左)620
-171000
-87786
(右)579
-149.5
-181000
-82025
(右)580
149.8
-113000
-24611
二
臂架下
铰点
(左)610
-287000
-144050
(左)620
-421000
-249000
(右)579
22815
13086
25620
(右)580
22592
161000
123000
三
臂架下
铰点
(左)610
-241000
-99817
(左)620
-347000
-197000
(右)579
14891
-51073
-5829.6
(右)580
14839
67016
79561
四
臂架下
铰点
(左)610
-24300
-97160
(左)620
-18000
-128000
(右)579
-114.07
-18800
-128000
(右)580
114.25
-23600
-97693
五
臂架下
铰点
(左)610
-79874
-238000
(左)620
-68709
-299000
(右)579
13384
-8466.2
-15780
(右)580
13345
-8983.7
54758
六
臂架下
铰点
(左)610
-84539
-202000
(左)620
-75000
-257000
(右)579
8131.6
-35845
-67969
(右)580
8219.1
-37039
-10261
8.5约束
转盘下法兰与大轴承连接,因此将圆筒下法兰面进行全约束方式计算,见如下模型图:
8.6计算结果分析:
工况一应力云图:
工况一应变云图:
工况二应力云图:
工况二应变云图:
工况三应力云图:
工况三应变云图:
工况四应力云图:
工况四应变云图:
工况五应力云图:
工况五应变云图:
工况六应力云图:
工况六应变云图:
总结:
转盘结构采用的是Q345-B材料,Q345-B材料的许用应力为259Mpa,转盘的最大应力出现在工况一中,为196.417Mpa,小于结构许用应力;转盘起升卷筒的许用变形量为4400(起升卷筒离回转中心距离)的1/500,即为8mm,而工况中实际变形最大变形量为7.89mm,在许可范围内,所以结构的强度和挠度能够满足设计要求。
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