变幅机构是臂架类起重机的重要工作机构,对四连杆组合式臂架变幅系统的主要结构尺寸进行设计,是影响该型式起重机整体工作好坏的主要环节。传统的作法是更多的关注变幅机构功率的大小,而忽视了金属结构受力的好坏。探寻物品在变幅过程中水平移动与臂架系统结构静态受力之间的关系,研究臂架自重平衡系统的设计与臂架系统动力响应之间的关系以及对改善该类门机的设计软件的分析手段。本文以门座起重机整个臂架系统为研究对象,以有限元和机械动力学为理论基础和分析手段,运用有限元软件ANSYS8.1对臂架系统在变幅过程时的工况进行动力学分析,研究了臂架系统的动态特性和不同单元在这一动态特性下的差异。 针对以上问题,本文以MQ2535门座起重机臂架系统为研究对象,以有限元和机械动力学为理论基础,借助ANSYS8.1对臂架系统的变幅过程进行了动力学仿真,得到了臂架系统刚体和弹性体变幅过程的动力学数据,从数据中得到了对今后改善该系统设计的有益结论。具体说来,本论文的主要内容有: (1)综合介绍了门座起重机臂架系统的结构形式,重点分析了四连杆门座起重机的工作原理,工作过程以及各参数对整机工作性能的影响。 (2)运用有限元分析软件ANSYS8.1对门座起重机的臂架系统建立有限元模型,给出了用梁单元建立有限元模型的原则和步骤,为今后用梁单元进一步开展门座起重机的有限元分析奠定基础,而且采用APDL语言可以实现参数化建模,对于模型易于修改、便于管理。 (3)对门座起重机在吊重情况下进行动力学分析,结合起重机金属结构理论知识对结果进行了分析,得到一些有价值的结论,对于充分改善门座起重机的吊重轨迹,降低自重起到很好的参考作用。 (4)研究了臂架系统的动态特性,提取关键载荷步的计算结果和整个轨迹曲线,并对结果进行分析,评价了结构的动态特性是否符合要求,并校验理论计算结果的准确性。 (5)对臂架系统在变幅过程利用有限元分析软件ANSYS8.1进行瞬态动力学分析,并在设计中能够进行结构动态特性的预估,获得分析此类问题的一般性