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        大跨度三角桁架主梁門式起重機(jī)剛度分析

        2018-02-20 06:26:54
        關(guān)鍵詞:門式支腿桁架

        齊 躍

        (南京登峰起重設(shè)備制造有限公司,南京 210044)

        對(duì)起重機(jī)主梁靜剛度進(jìn)行控制,目的為了防止起重機(jī)小車運(yùn)行時(shí),制動(dòng)出現(xiàn)問題,出現(xiàn)溜鉤,起升、下降制動(dòng)時(shí)主梁變形大以及起重機(jī)振動(dòng)大等問題。MQ180t-48m-H26m型雙三角桁架主梁門式起重機(jī),門架結(jié)構(gòu)布置成“剛性支腿—柔性支腿”形式。該結(jié)構(gòu)形式的起重機(jī),主梁靜剛度按簡(jiǎn)支梁模型計(jì)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(jī)安裝后,出現(xiàn)了跨中主梁截面剛度計(jì)算值小于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)值的問題。通過計(jì)算綜合分析,得知起重機(jī)變截面主梁靜態(tài)剛度計(jì)算時(shí),采用門架整體計(jì)算方法比較符合實(shí)際測(cè)量結(jié)果。

        1 MQ180t-48m-H26m門式起重機(jī)參數(shù)

        該門機(jī)主梁采用雙主梁桁架結(jié)構(gòu),支腿采用無縫鋼管焊接成桁架結(jié)構(gòu),并按照一剛一柔支腿設(shè)計(jì)。其中,起重系統(tǒng)采用2臺(tái)JM12t卷揚(yáng)機(jī),主鉤配180t吊勾,滑輪倍率采用上8下9結(jié)構(gòu),大車采用臺(tái)車形式,采用12套主動(dòng)臺(tái)車。

        另外,MQ180t-48m-H26m型門式起重機(jī)額定起重量為180t,門機(jī)跨度為48m,門機(jī)提升高度是26m。起重機(jī)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(jī)外形結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 門機(jī)外形結(jié)構(gòu)

        2 MQ180t-48m-H26m門式起重機(jī)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(jié)構(gòu)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(qiáng)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(jié)構(gòu)圖

        圖3 主梁斷面

        3 主梁整體剛度驗(yàn)算

        按起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定,受彎構(gòu)件的靜態(tài)剛度在規(guī)定載荷作用下進(jìn)行計(jì)算時(shí),不考慮沖擊系數(shù)和動(dòng)載系數(shù)。該起重機(jī)主梁靜剛度按簡(jiǎn)支梁模型計(jì)算,位移計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4所示。

        圖4 位移計(jì)算簡(jiǎn)圖

        3.1 邊斷面主梁跨中集中荷載撓度計(jì)算

        該起重機(jī)主梁跨中集中荷載撓度按照主梁邊斷面計(jì)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(jì)算

        該起重機(jī)主梁跨中集中荷載撓度按照主梁中節(jié)斷面計(jì)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(jì)算

        用PKPM軟件計(jì)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(jì)算主梁撓度時(shí),將起重機(jī)門架結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體計(jì)算,主梁截面按實(shí)際截面分段處理。

        4 主梁剛度分析

        MQ180t-48m-H26m型門式起重機(jī)安裝完成后,通過吊載180t重物進(jìn)行主梁靜態(tài)剛度檢驗(yàn)。檢測(cè)結(jié)果為:主梁實(shí)際下?lián)?5mm,剛度值f。實(shí)際測(cè)量結(jié)果大于按主梁中節(jié)截面計(jì)算的剛度值,小于按主梁邊節(jié)截面計(jì)算的剛度值,而采用PKPM設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行整體剛度計(jì)算的數(shù)值最接近實(shí)際測(cè)量結(jié)果。

        5 結(jié)語

        近年來我國的起重機(jī)制作行業(yè)發(fā)展迅速,起重機(jī)的作業(yè)噸位、跨度紀(jì)錄不斷刷新。為了優(yōu)化起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其主梁強(qiáng)度設(shè)計(jì)要按照變截面形式進(jìn)行,但變截面形式主梁靜態(tài)剛度計(jì)算如果按照設(shè)計(jì)手冊(cè)上的公式計(jì)算,最終結(jié)果誤差往往較大。本文采用PKPM鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件分析,得出的靜態(tài)剛度數(shù)值與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)接近,為同類型起重機(jī)設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。

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