平头式塔机起重机平衡臂设计
平头式塔机起重机平衡臂设计
一．问题分析题目：平头式塔机起重机平衡臂设计载荷确定1.臂架自重参考同类型产品根据比例假定臂架自重3T2.配重由任务书知配重为15.7T3.起升机构重量为2.7T4.风载荷按照我国《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-92）Pw=CwPwACw为风力系数，查表Cw=1.3Pw为计算风压，查表的Pw=250MpaA为迎风面积A=A1+A2A1=w1＊A11 A1=W1*A11 A2=w2＊A2 取w1，w2为0。
4η=0.4 A1=HLA1=w1＊H*L=4㎡A2=w2＊H＊L＊η=1。
6㎡A=5。
6㎡Fw=1820N风力除以臂架长度迎风面取100N/m，挡风面积取30N/m5.其他水平力回转惯性力T=0。
1*Q（Q为配重)T=0。
1*15。
7T＊g=15700N该平衡臂机构采用格构式等三角形，上弦采用圆钢管或方管，下弦采用两个箱形截面，每个箱形截面可由两个角钢（或槽钢，钢板焊接而成）材料选择：该塔机功率较大配重达15。
7T，故初选材料Q345B.弹性模量,210e9Mpa,泊松比0。
3。
钢材密度为7850kg/m³结构分析：手工初步计算时将该平衡臂简化为悬臂梁然后初选截面尺寸，确定臂架结构。
然后根据所受载荷以及约束条件，经过强度,刚度以及稳定性计算各结构精确尺寸.最后要进行载荷校核优化结构尺寸.有限元分析时由于平衡臂受水平方向载荷以及竖直方向上载荷而且结构为空间立体结构故简化模型应为三维模型梁结构。
约束条件:平衡臂与塔身连接，两根下肢与塔身铰接需要限制五个自由度（仅绕Z轴旋转自由度未被限制），上主肢也与主肢铰接，但考虑到他们实际连接性状上主肢塔身连接可等效为仅仅限制X轴方向上的自由度。
载荷条件：设计计算应在最恶劣载荷条件下计算，在竖直平面内受自重及平衡自重.臂架自重通过密度及重力加速度实现平衡重自重则用均布载荷代替.水平平面受风载荷以及回转惯性力，风载荷通过均布载荷实现，挡风面所受载荷为迎风面0。
塔式起重机平衡臂的优化设计
塔式起重机平衡臂的优化设计
邹力生;邹珏
【期刊名称】《建筑机械化》
【年(卷),期】1990(000)006
【总页数】1页(P25)
【作者】邹力生;邹珏
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TH213.302
【相关文献】
1.基于Ansys的超大型平头塔式起重机平衡臂优化设计 [J], 郭纪斌;张春兰;李青云
2.简析塔式起重机的平衡臂 [J], 李兆明;
3.塔式起重机平衡臂的优化设计 [J], 邹珏;邹力生
4.具有摇动式平衡臂的单动臂塔式起重机顶部设计 [J], 秦剑
5.塔式起重机平衡臂主肢截面变化引起的宏观表征 [J], 迟鹏;宋世军;崔康基;马磊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
R80／36平头塔式起重机吊臂工装设计
R80／36平头塔式起重机吊臂工装设计本文介绍R80/36平头塔式起重机吊臂工装，在保证产品质量、提高生产效率和降低废品率等方面起到决定性作用。
标签：平头塔式起重机;吊臂工装1 前言吊臂是塔式起重机的重要组成部分，它质量的好坏直接关系到起重机的安全性和可靠性。
因此，为满足平头塔式起重机吊臂生产技术要求、保证产品质量、提高生产效率和生产成本，我们针对对吊臂生产加工和焊接拼装需要进行工装设计。
2 吊臂工装设计2.1 吊臂工装设计前准备（1）熟悉和审核图纸，并掌握技术文件和技术要求。
（2）准确了解和掌握各部分的连接关系。
主要包括：下弦两主弦杆之间中心距离;上弦主弦杆与下弦主弦杆距离;下弦接头孔的大小和相对位置;上弦连接板之间是否能拼配上;预留间隙是否合理;是否便于安装和拆卸;吊臂与塔头的连接方式等;发现问题及时提出合理性的工艺措施。
（3）结合我单位实际情况和工艺流程，设计吊装工装。
2.2 平头吊吊臂工装方案的确定（1）R80/36平头塔式起重机吊臂是采用矩形和三角形复合结构形式，即根节采用矩形，第二节一端为矩形，另一端转便为三角形，这样就增加了吊臂工装的难度。
（2）存在的主要问题是：第一节吊臂和第二节吊臂上弦主弦杆采用的是尖角管，而第二节三角形截面上的上弦杆及后几节的上弦杆采用的是圆钢，它们的直径不同;吊臂有多节，它们的下弦接头样式也多;此塔吊的吊臂是复合形式。
（3）针对上述难点问题，经过认真考虑和可行性技术分析，确定此套吊臂工装设计方案。
即：立柱定位设计采用不同形式，使其满足技术要求;固定夹紧接头位置，增加定位支座数量;设计的工装弯板，固定上弦连接板，要保证既能生矩形截面臂节，又能生产三角形截面臂节。
2.3 吊臂工装设计（1）吊臂工装结构形式。
吊臂工装的主要形式有整体和组合两种，我们采用组合式。
（2）控制关键尺寸。
吊臂就是使小车在吊臂下弦上可靠行走。
主弦杆的垂直距离和水平距离是关键尺寸。
所以，我们设计工装时要确保各节吊臂的这两个尺寸完全一致。
150吨平头塔式起重机整机结构分析及优化设计
(1)综合运用 ANSYS 实体建模和直接建模法，利用 ANSYS 的梁单元 BEAM188 简化为空间桁架结构，建立平头塔机整机有限元模型。基于参数化技术，利用 ANSYS 的参数化语言 APDL 编制了整机结构的有限元参数化命令流。选择四个典型工况， 对组合载荷作用下的起重机的静强度、静刚度分别进行了分析。
1.3.1 有限元设计 ....................................................................................................... 3 1.3.2 优化设计 ........................................................................................................... 5 1.4 题目的来源及意义 .................................................................................................... 6 1.5 本课题的国内外动态 ................................................................................................ 7 1.6 本论文的研究内容 .................................................................................................... 7
一种平头式塔式起重机平衡臂的结构形式
—
，
、
主肢加 强段 的截 面如 图４ ｂ 所 示
’
％ Ｈ
、Ｕ
对 求 得 的 板 厚 值 进 行 圆整
，
贴 板 后 可使 平衡
８ ２ 建筑机 械 ２ ０ ｛ ｓ １ 。
臂 主肢 加 强部 分上 、下 翼缘 板受 力状 态趋 于合 理 ， 可 认 为形 心线 与 中心线 重合 ，则 加强 部分 的惯 性 矩 ， ２ 可 以近似 认 为是上 部惯 性矩 的２ 倍 ，即
弯 矩 图。
式使得加强部分 主肢 上 、下翼缘板 的应力基本相 等 ，材料 得 到充 分利 用 。
考 虑 平 衡 臂 由２ 根 主 肢 组 成 ，由式 （ １）求 得 单 根主肢 Ｄ、 的应 力 为
＼ ｏ Ｄ ＝Ｈ Ｍ Ｄ ｜ ４ Ｉ Ｌ ｛ ＝ ３ Ｈ ／ ８ Ｉ ２ ＼ ｏ Ｆ ｌ ＝Ｈ Ｍ Ｆ ｝ ４ Ｉ
＋
广
— —
点左侧 （ 平衡重～侧 ）弯矩 ：
右侧弯矩。 主肢Ｈ 型钢的截面如图４ ａ 所示
，
由于望 和 鱼在 式 中所 占量 值 较 小
截 面惯 性矩 为 略
１ ２
。
２
可 以 忽
则式 （ ５ ） 简化后可以求得所需贴板的厚度
吉 ｌ 明 ～ （ 一 ２ ） 。 （ ～ ‘ ） ］ （ ２ ）
Ｍ Ｍ ｅ ｄ ｓ － △ Ｚ［
．
（ １ ０ ）
右￣ ， Ｊ Ｉ Ｆ 处产 生 的弯矩在 由 ， 。 变为Ｍｍ 降低量
△
Ｌｉ ｋｈ ：Ｚ ｅ ｉ
．
。
由此 可得 段 对减 少 主肢Ａ点位
由于平衡 臂结构形式和受力状 态符合 图乘法
QTZ1000塔机总体方案和平头式平衡臂结构设计及起升机构校核计算
目录摘要 (III)ABSTRACT (IV)1前言 (1)1.1塔式起重机发展现状 (1)1.1.1国外塔式起重机发展现状 (1)1.1.2中国塔机的发展历程 (1)1.1.3国内塔机行业的发展现况 (2)1.1.4国内塔机行业存在的问题 (2)1.1.5当今塔机发展趋势 (3)1.2主要设计内容 (5)2设计原则和参数 (6)2.1塔机的主要技术参数 (6)2.2起重机设计原则 (7)3总体方案设计 (8)3.1金属结构 (8)3.1.1起重臂 (9)3.1.2平衡臂 (10)3.1.3上、下支座 (11)3.1.4塔身 (12)3.2工作机构 (13)3.2.1起升机构 (13)3.2.2回转机构 (14)3.2.3变幅机构 (16)3.2.4顶升机构 (16)3.3驱动控制系统 (17)4平衡臂的设计与计算 (18)4.1平衡臂总体结构设计 (18)4.2平衡臂特性计算 (19)4.2.1平衡臂截面特性参数 (19)4.2.2计算简图及工况 (21)4.2.3平衡臂稳定性计算 (23)4.2.4载荷计算 (24)4.2.5 拉杆受力计算 (28)5起升机构设计及计算 (29)5.1起升机构总体设计 (29)5.2钢丝绳选择 (30)5.3卷筒设计 (31)5.4电动机功率确定 (32)5.5减速器选择 (34)5.6制动器选择 (34)小结 (36)致谢 (37)参考文献 (38)摘要本课题是针对QTZ1000塔机进行相关的设计计算，通过查阅书籍、论文等资料对平头塔机有了比较深刻地认识，平头塔式起重机的优点是适合于群塔交叉作业，适合予对高度有特殊要求的场合施工，适合于对幅度变化有要求的施工场合。
论文首先对塔式起重机和平头塔式起重机的发展及现状做出了阐述，然后阐述了平基塔机的总体方案，并重点对平衡臂和起升的总体方案进行了设计，确定了平衡臂长度、截面特性、稳定性以及起升机构的类型、电动机的选型等，最后，对本次设计进行了总结并列举了在此次设计中所查阅的文献资料。
超大型平头塔式起重机塔身标准节设计
1 前言1.1选题的背景[1]从目前的发展趋势来看，国外的城市型和中型塔机中平头塔机将逐步替代传统的塔机。
目前，国内生产平头塔机的阵营同样在迅速扩大，用户也在逐渐增多，但是和带有塔头的普通塔机相比差距巨大，同时由于建筑施工企业的使用习惯，我国平头塔机的广泛推广和应用尚需时日，相信随着我国平头塔机的不断发展和完善，可以预见, 具有独特优点的平头塔机必将在中国市场上得到广泛的推广和应用。
因此，如今平头塔机在国内外市场前景良好。
1.2选题的目的和意义随着建筑业的发展,塔式起重机(简称塔机)作为建筑施工的重要象征与主要运输机械,在建筑业得到了广泛应用。
作为大型设备,塔机的工作特点是根据建筑需要将物品在很大空间内升降和搬运,属于危险作业。
目前,在建筑施工中,由塔机引起的人员伤亡和设备事故屡禁不止,重大事故发生率居高不下。
如何提高塔式起重机的本质安全、合理地使用和管理塔机,让塔机更好地发挥作用,是建筑业亟待解决的难题之一。
塔身是平头塔式起重机的核心部分。
本课题在调研目前现有产品和相关技术资料的基础上，明确塔身结构型式和工作原理，在满足多种工况要求的条件下，从中选择合理方案，进行强度、刚度、稳定性设计和校核计算。
给出塔身标准节优化设计、绘出结构图纸。
2 平头塔式起重机国内外发展状况综述平头塔机和传统塔机的图片图1传统塔机（资料来源：互联网）图二平头塔机（资料来源：互联网）2.1平头塔式起重机的特点[2]2.1.1平头塔机的结构特点没有塔头和拉杆是平头塔机最显著的结构特征，这也是平头塔得名的由来。
由于这一特殊的结构形式才使平头塔与带塔头的塔机有了质的区别，这也决定了平头塔所特有的优点和缺点。
与带塔头、拉杆的水平臂小车变幅式塔机相比，平头塔吊臂的受力状况、连接方式明显不同。
立塔后无论是工作和非工作状态，平头塔吊臂和平衡臂上下主弦杆受力状态不变，上弦杆主要受拉，下弦杆主要受压，没有交变应力的影响，其力学模型单一、简明。
超大型平头塔机平衡臂拉杆安装方式优化设计
289理论研究1 引言 根据建筑市场及工程机械发展趋势，国内工程机械领军企业重点着力于大型超大型平头塔式起重机研制，进而提高产品竞争力。
目前国内开发的大型超大型平头塔式起重机虽然能够满足工作要求，但也存在自重大，稳定性差和安装困难等缺点。
2 平衡臂拉杆仿真模型的建立 平衡臂拉杆端部通过销轴与塔头连接，尾部通过销轴与平衡臂臂架连接，其主要作用是在塔机工作过程中，对塔头和平衡臂臂架进行连接，从而平衡起吊重物时吊重的重量。
塔头结构结构采用方钢焊接主体结构，与平衡臂拉杆连接处设置销轴耳板，从而通过销轴与拉杆连接固定。
在受力方向上主要是受水平拉力和竖直压力。
平衡臂臂架主要采用工字钢作为弦杆，利用圆钢把弦杆焊接在一起，从而形成臂架结构。
在平衡臂臂架尾部放置有平衡重来平衡掉起重臂及吊重的重量。
由于平衡臂臂架端部是和塔头通过销轴进行铰接连接，所以臂架必须要通过拉杆与塔头进行连接，从而保持臂架的水平。
平衡臂拉杆采用圆钢制造，在端部和尾部分别设计有销轴耳板，从而完成和塔头及平衡臂臂架的连接。
通过以上分析，利用Creo 软件建立平衡臂拉杆安装系统仿真模型。
3 平衡臂拉杆安装方式的分析 一般情况下，大型塔机平衡臂多为多臂节结构，臂节之间通常通过拉杆进行连接。
大型塔机平衡臂结构一般如图1 所示，包括平衡臂臂节以及平衡臂尾节，其中平衡臂臂节的下弦杆与平衡臂尾节相连接，平衡臂臂节的上弦杆与平衡臂尾节之间通过拉杆相连接，拉杆在与平衡臂臂节的上弦杆连接时，需要先借助外部设备（如汽车吊）通过吊耳将拉杆的端部抬高，然后缓慢放下使拉杆的销轴孔与上弦杆的销轴孔对正，才能安装连接销轴，使拉杆与平衡臂臂节的上弦杆连接。
安装连接销轴时，一般采用两种方式对正销轴孔，一是采用外部设备（如汽车吊）拉住拉杆，二是采用人工托举方式举起拉杆。
采用第一种方法时，外部设备（如汽车吊）的使用费用较高，会增加成本，采用第二种方法时，人员容易疲劳，会导致安全事故。
总体设计和平衡臂计算说明书 例子
1前言1.1塔式起重机背景在建筑安装过程中，能同时完成重物的垂直升降和水平移动的起重机械很多应用中最广泛的是塔式起重机。
塔式起重机简称塔机，也称塔吊，源于西欧。
在各种起重机械中，塔式起重机具有其独特的技术性能指标，已成为建筑工地的主要施工机械，他是最早出现在西方工业革命的城市建设中，由早期的系缆式桅杆吊演变而来，并随着建筑结构体系和施工方法的改进，塔机也演变出各种形式和规格，已成为起重机械中的一个重要门类。
塔式起重机(简称塔机)作为主要物料运输机械在建筑业得到了广泛应用。
尤其近年来随着高层、超高层建筑的兴起，塔机在现代化建筑施工过程作用越来越大，并且不断向大型化、智能化方向发展。
近年来，建筑业的迅速发展，为塔式起重机的发展创造了前所未有的发展机会。
塔式起重机由于具有适用范围广、回转半径大、起升高度大、效率高、操作简单等特点，目前在我国建筑安装工程中已得到广泛使用，成为一种主要的施工机械，特别是对于高层建筑来说，是一种不可缺少的施工设备。
塔式起重机是一种塔身树立起重臂回转的起重机械。
他的特点是：起重臂安装在塔身上部，因而起升的有效高度和工作范围就比较大。
这是各种不同类型塔式起重机的共同特点。
1.2塔式起重机发展现状及前景大为缩小，并成为生产和使用的大国，但在总体结构、性能、质量等方面与国外比还存在一定问题。
如产品结构不合理我国至今累计生产了近十万台塔式起重机，但是型号还达不到40种，绝大部分型号大同小异，原因之一是技术法规限制了产品的开发。
产品技术性能含金量不高塔式起重机是建筑机械唯一可移动垂直运输工具，其技术性能高低不仅关乎工程进度，各关系着安全生产。
目前，我国塔机性能基本处于八、九十年代机械化水平，与现代智能化、数字化控制技术还有很大差距，跟不上市场的需要。
代表当代塔机技术性能的全无级调速，PLC控制在发达国家中以十分普遍而我国目前充其量在2%；发达国家已批量生产，运行状态实现了全参数监控与故障诊断的智能型塔机，而我国刚刚启动，可以说还是空白，诸如在实验手段上，多数企业不具备对原材料的预处理和配套件的进厂检验能力；在配套件生产上，企业多，品种重复，生产质量差。
平头式动臂屋面起重机起重臂设计方法
CONSTRUCTION MACHINERY53平头式动臂屋面起重机起重臂设计方法李 斌1，张亚光1，王 刚2（1. 沈阳建筑大学 机械工程学院，辽宁 沈阳 110168；2. 中建三局集团有限公司，辽宁 沈阳 110000）［摘要］研究了平头式动臂屋面起重机起重臂截面参数的确定方法，根据起重臂水平状态下工作时的受力状态特点得到各节上下弦杆应力计算表达式，以各节起重臂受力状态基本一致为原则设定各节起重臂根部应力值。
再使各节起重臂根部设定的应力值与起重臂仰起状态的整体稳定性等效应力值基本相等，得出合理的起重臂截面尺寸，应用MATLAB 软件对起重臂截面尺寸关系进行实例分析，为平头式动臂屋面起重机及类似塔机起重臂截面尺寸设计提供新的方法。
［关键词］平头式动臂屋面起重机；起重臂；截面尺寸；MATLAB［中图分类号］TH21 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X （2018）09-0053-05Design method for boom of flat head boom crane LI Bin ，ZHANG Ya -guang ，WANG Gang平头式动臂屋面起重机主要由底架、转台、A 型撑架、液压缸、起重臂、起升机构、回转机构等部分组成（如图1所示）。
这种动臂式屋面起重机采用液压缸驱动起重臂作俯仰运动实施变幅，其形式类似于轮胎类起重机的变幅方式，简化了变幅驱动系统，省略塔头和拉索系统，结构形式简洁，为安装和拆卸带来了方便。
本文以臂架在水平状态下上、下弦杆的强度和仰起后起吊最大载荷时臂架整体稳定性等效强度基本相等为基础，研究正三角形起重臂外形尺寸与主肢截面的关系，为这类起重臂的设计提供新方法。
图1 平头式动臂屋面起重机1 起重臂处于水平状态的受力分析该机最大幅度时起重臂处于水平状态，起重臂在液压缸支点以外变成了变截面悬臂梁结构，在变幅平面内起重臂主要承受起升载荷和起重臂自重载荷，起升载荷包括重物和吊具重量，作用在起重臂端部。
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一．问题分析
题目：平头式塔机起重机平衡臂设计
载荷确定
1.臂架自重参考同类型产品根据比例假定臂架自重3T
2.配重由任务书知配重为15.7T
3.起升机构重量为2.7T
4.风载荷按照我国《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-92)
Pw=CwPwA
Cw为风力系数，查表Cw=1.3
Pw为计算风压，查表的Pw=250Mpa
A为迎风面积A=A1+A2
A1=w1*A11 A1=W1*A11 A2=w2*A2 取w1,w2为0.4
η=0.4 A1=HL
A1=w1*H*L=4㎡
A2=w2*H*L*η=1.6㎡
A=5.6㎡
Fw=1820N
风力除以臂架长度迎风面取100N/m，挡风面积取30N/m
5.其他水平力
回转惯性力T=0.1*Q(Q为配重)T=0.1*15.7T*g=15700N
该平衡臂机构采用格构式等三角形，上弦采用圆钢管或方管，下弦采用两个箱形截面，每个箱形截面可由两个角钢（或槽钢，钢板焊接而成）
材料选择：
该塔机功率较大配重达15.7T，故初选材料Q345B.弹性模量，210e9Mpa，泊松比0.3。
钢材密度为7850kg/m³
结构分析：
手工初步计算时将该平衡臂简化为悬臂梁然后初选截面尺寸，确定臂架结构。
然后根据所受载荷以及约束条件，经过强度，刚度以及稳定性计算各结构精确尺寸。
最后要进行载荷校核优化结构尺寸。
有限元分析时由于平衡臂受水平方向载荷以及竖直方向上载荷而且结构为空间立体结构故简化模型应为三维模型梁结构。
约束条件：平衡臂与塔身连接，两根下肢与塔身铰接需要限制五个自由度（仅绕Z轴旋转自由度未被限制），上主肢也与主肢铰接，但考虑到他们实际连接性状上主肢塔身连接可等效为仅仅限制X轴方向上的自由度。
载荷条件：
设计计算应在最恶劣载荷条件下计算，在竖直平面内受自重及平衡自重。
臂架自重通过密度及重力加速度实现平衡重自重则用均布载荷代替。
水平平面受风载荷以及回转惯性力，风载荷通过均布载荷实现，挡风面所受载荷为迎风面0.3，回转惯性力通过水平横向均布载荷代替。
卷筒水平力该力较小且忽略该力臂架受力仍为最恶劣受力状态简化受力模型忽略该力。
二．实验过程
1.单元选择
根据平衡臂结构特征把平衡臂杆件处理成梁单元。
选择beam188单元进行模拟就可以满
足分析要求。
下面对beam188单元进行简介：
三维梁单元beam188单元的节点位置，几何形状，坐标体系如图所示。
Beam188是一种线性；梁单元，他是建立在timoshenke分析理论基础上的。
Beam188单元增强了单元截面形状定义功能，用户可以通过相关操作定义单元形状。
而且还支持自定义功能。
Beam188单元对单元的剪切变形也进行考虑。
Beam188单元还改进了梁构件另两维的可视化特性，可以让用户清晰的看到各个部位的应力和变形。
Beam188单元的keyopt（1）设置为1时增加扭曲幅度自由度，beam188单元的程序默认设置值为0，也就是认为横截面的扭曲幅度足够小到可以忽略。
Beam188单元可以通过参数secdata、secoffset、sectype、secwrite、secread定义截面，截面与单元用截面ID号（SECNUM）来关联，截面号是独立的单元属性。
2.建模及设置基本属性
1）设置文件基本属性，定义单元类型beam188并分别定义上主肢，下主肢、斜腹杆及水平腹杆截面形状。
弹性模量210e9Mpa，泊松比0.3，钢材密度。
7850kg/m³
2）在总体笛卡尔坐标系中输入各个关键点的坐标
3）将各个关键点连接，形成平衡臂简化结构
3.划分网格
1）经分析选择单元格长度为1m比较合适。
选择单元格长度为1m。
总共101个单元格。
2）对各个杆件进行网格划分并赋予其界面属性。
平衡臂结构如
图一：平衡臂简化图
4加载求解
1）施加边界约束，平衡臂与塔身连接，两根下肢与塔身铰接需要限制五个自由度（仅
绕Z轴旋转自由度未被限制），上主肢也与主肢铰接，但考虑到他们实际连接性状上主肢与塔身连接可等效为仅仅限制X轴方向上的自由度。
2）在竖直平面内受自重及平衡重。
臂架自重通过密度及重力加速度实现平衡重自重则用均布载荷代替，水平平面内受风载荷以及回转惯性力，风载荷通过均布载荷实现的，挡风面所受载荷为迎风面0.3回转惯性力通过与风载荷同向的水平横向均布载荷代替。
平衡重重量通过均不载荷400000N来实现。
3）点击Main menu＞solution＞current LS进行求解。
5．通用后处理
1）轴力图
图二：平衡臂轴力图
2）弯矩图
图三：平衡臂弯矩
起升面内弯矩较大主要集中在与塔身连接处，最大为9983n*m. 3）剪力图
图四：平衡臂剪力图
动载剪力最大存在
4）变形图：
图五：平衡臂变形图
动载最大变形0.2cm
5）结果讨论
从图中可以看出ansys分析结果与手工技术相差较大，但最危险处出现处（剪力、应力最大处）与手工计算的地点相同。
出现这种现象的原因是多方面的。
1.手工计算时简化臂架结构为悬臂梁而ansys分析时却简化为刚性桁架结构，这就不
可避免的产生了较大的误差。
2.ansys分析时所加约束与实际约束也有较大差距，同时风载荷、回转惯性力、平衡
重自重的替代与实际条件相比做了大量简化也存在较大误差。
3.对于应力，在手工计算时主要考虑臂架的稳定性计算时主要进行计算所取应力为不
失稳时的应力，而有限元分析时主要分析臂架结构的强度并未考虑整体结构的稳定性，两者计算结果存在较大系统误差。
4.手工计算时选取界截面尺寸取较大值，按照该截面进行有限元分析结果必然较小。
虽然能较好满足设计要求但造成材料的极大浪费。
四、实验总结
通过一周的课程设计，使我加强了对anasys的了解，能够熟练使用anasys软件计算、分析塔机平衡臂的稳定性.通过anasys软件的应用，可以清楚了解平衡臂最大弯矩、剪力等受力处，可以及时改善对平衡臂的设计。
使之更加可靠、安全、经济。
同时，课程设计期间，同学热心的帮助，老师耐心的讲解也令我很快解决问题，提高了水平。
感谢老师、同学的帮助。
人生不能留遗憾。