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。