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        大跨度三角桁架主梁門式起重機剛度分析

        2018-02-20 06:26:54
        現(xiàn)代制造技術與裝備 2018年12期
        關鍵詞:門式支腿桁架

        齊 躍

        (南京登峰起重設備制造有限公司,南京 210044)

        對起重機主梁靜剛度進行控制,目的為了防止起重機小車運行時,制動出現(xiàn)問題,出現(xiàn)溜鉤,起升、下降制動時主梁變形大以及起重機振動大等問題。MQ180t-48m-H26m型雙三角桁架主梁門式起重機,門架結構布置成“剛性支腿—柔性支腿”形式。該結構形式的起重機,主梁靜剛度按簡支梁模型計算,主梁做成變截面主梁,跨中主梁截面性能大于端部主梁截面性能。起重機安裝后,出現(xiàn)了跨中主梁截面剛度計算值小于實測數(shù)據(jù)值的問題。通過計算綜合分析,得知起重機變截面主梁靜態(tài)剛度計算時,采用門架整體計算方法比較符合實際測量結果。

        1 MQ180t-48m-H26m門式起重機參數(shù)

        該門機主梁采用雙主梁桁架結構,支腿采用無縫鋼管焊接成桁架結構,并按照一剛一柔支腿設計。其中,起重系統(tǒng)采用2臺JM12t卷揚機,主鉤配180t吊勾,滑輪倍率采用上8下9結構,大車采用臺車形式,采用12套主動臺車。

        另外,MQ180t-48m-H26m型門式起重機額定起重量為180t,門機跨度為48m,門機提升高度是26m。起重機主梁自重載荷q為1t/m,吊梁行車重量G1為28t,小車輪局為3m,門機外形結構如圖1所示。

        圖1 門機外形結構

        2 MQ180t-48m-H26m門式起重機主梁參數(shù)及截面性能

        2.1 主梁主要參數(shù)的選取

        主梁結構圖如圖2所示。

        主梁邊節(jié)一與邊節(jié)二采用同一規(guī)格斷面,主梁中節(jié)采用加強斷面,斷面圖如圖3所示。其中主梁桁架高H為3m,桁架寬B為1.3m。

        2.2 主梁整體截面性能參數(shù):

        主梁邊節(jié)截面慣性矩I邊為14553138cm4。

        主梁中節(jié)截面慣性矩I中為19337592cm4。

        圖2 主梁結構圖

        圖3 主梁斷面

        3 主梁整體剛度驗算

        按起重機設計手冊規(guī)定,受彎構件的靜態(tài)剛度在規(guī)定載荷作用下進行計算時,不考慮沖擊系數(shù)和動載系數(shù)。該起重機主梁靜剛度按簡支梁模型計算,位移計算簡圖如圖4所示。

        圖4 位移計算簡圖

        3.1 邊斷面主梁跨中集中荷載撓度計算

        該起重機主梁跨中集中荷載撓度按照主梁邊斷面計算,如式(1)所示。

        此種情況下,主梁整體剛度如式(2)所示。

        3.2 中節(jié)斷面主梁跨中集中荷載撓度計算

        該起重機主梁跨中集中荷載撓度按照主梁中節(jié)斷面計算,如式(3)所示。

        此種情況下,主梁整體剛度如式(4)所示。

        3.3 PKPM集中荷載撓度計算

        用PKPM軟件計算主梁跨中集中載荷下?lián)现?,如圖5所示。

        圖5 主梁撓度分布圖

        用PKPM計算主梁撓度時,將起重機門架結構進行整體計算,主梁截面按實際截面分段處理。

        4 主梁剛度分析

        MQ180t-48m-H26m型門式起重機安裝完成后,通過吊載180t重物進行主梁靜態(tài)剛度檢驗。檢測結果為:主梁實際下?lián)?5mm,剛度值f。實際測量結果大于按主梁中節(jié)截面計算的剛度值,小于按主梁邊節(jié)截面計算的剛度值,而采用PKPM設計軟件進行整體剛度計算的數(shù)值最接近實際測量結果。

        5 結語

        近年來我國的起重機制作行業(yè)發(fā)展迅速,起重機的作業(yè)噸位、跨度紀錄不斷刷新。為了優(yōu)化起重機結構設計,其主梁強度設計要按照變截面形式進行,但變截面形式主梁靜態(tài)剛度計算如果按照設計手冊上的公式計算,最終結果誤差往往較大。本文采用PKPM鋼結構設計軟件分析,得出的靜態(tài)剛度數(shù)值與現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)接近,為同類型起重機設計提供了參考依據(jù)。

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