第一章起重運輸機金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計計算基礎(chǔ)(文件)
【正文】 前為止，在起重運輸機金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計中，我國仍采用許用應(yīng)力計算法。近年來出現(xiàn)了不少新的計算方法，提出許多新的數(shù)據(jù)、參數(shù)、系數(shù)和公式。 二、改進和創(chuàng)造新型的結(jié)構(gòu)形式在保證起重運輸機工作性能的條件下，改進和不斷創(chuàng)造新型的結(jié)構(gòu)形式，是最有效地減輕起重運輸機金屬結(jié)構(gòu)自重的方法之一。港口小型門座起重機的動臂用矩形斷面空腹管結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的桁架結(jié)構(gòu)，使動臂自重下降20%。采用焊接結(jié)構(gòu)比鉚接結(jié)構(gòu)可以節(jié)省鋼材30%以上，所以用焊接代替鉚接結(jié)構(gòu)被稱為金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造方法的一大改革。 在設(shè)計方面，如研究采用預(yù)應(yīng)力的方法設(shè)計起重機金屬結(jié)構(gòu)，可改善結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，節(jié)省鋼材。 五、提高起重機的參數(shù) 近年來，除生產(chǎn)一些輕、小、簡、廉的起重設(shè)備，以滿足各使用部門的需要外，為解決長大笨重貨物（如冶煉設(shè)備、水壩閘門、化工設(shè)備、大型船舶、發(fā)電設(shè)備和火車頭等）的裝卸，各國生產(chǎn)的起重機有向大噸位、大幅度（大跨度）、大高度、高速度方向發(fā)展的趨勢，同時要求有靈活的控制系統(tǒng)，以適應(yīng)對起重機調(diào)速的要求。我國已經(jīng)設(shè)計制造了載重量2000kN，全高50m的造船用箱形單主梁龍門起重機（圖119），鐵路系統(tǒng)設(shè)計制造了載重量1000kN的雙梁箱形O形龍門起重機（圖13）。 我國單、雙梁橋式起重機，塔式起重機，輪式起重機及雙梁龍門起重機都有系列設(shè)計。國外已試制過鋁合金結(jié)構(gòu)的橋式起重機、龍門起重機和輪式起重機的臂架，自重減輕了3060%。大噸位輪式起重機的臂架材料，目前國內(nèi)外廣泛采用屈服限為600MPa～1000MPa的高強度結(jié)構(gòu)鋼。圖121 固定式龍門起重機門架金屬結(jié)構(gòu)13 繪制圖122所示叉車門架金屬結(jié)構(gòu)的計算簡圖。習 題11 分析和繪制圖120所示汽車起重機折疊式動臂1和車架2的計算簡圖。我國鋁礦資源豐富，用鋁合金制造起重機金屬結(jié)構(gòu)，具有廣闊的前景。鐵路系統(tǒng)也正在進行鐵路常用起重機標準化和系列化的工作。 六、起重運輸機金屬結(jié)構(gòu)的標準化和系列化 起重運輸機金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計成有一定規(guī)格尺寸的標準零件，便于加工和組裝，并使整個結(jié)構(gòu)系列化，做成定型產(chǎn)品。日本造有載重量為2000～3000kN，跨度為104～140m，高度70m左右的箱形單主梁龍門起重機；西德制成了造船用的載重量為8400kN，跨度140m，全高96m的箱形單主梁龍門起重機，主梁高達8m，滿載時總重量達40000kN。起重機金屬結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，把設(shè)計工作的主要精力轉(zhuǎn)到優(yōu)化方案的選擇方面來，使結(jié)構(gòu)設(shè)計工作者由被動的校核設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動地從各種可能的設(shè)計方案中尋求最優(yōu)的方案，最優(yōu)方案可以用數(shù)字來表示，用數(shù)字來回答問題，優(yōu)化設(shè)計是現(xiàn)代起重運輸機金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計的特色。 應(yīng)用沖壓焊接鋼板的金屬結(jié)構(gòu)，并用螺栓進行裝配，可以省去許多復(fù)雜而繁重的組裝工藝，防止裝配變形，增加結(jié)構(gòu)剛度，保證結(jié)構(gòu)的制造質(zhì)量。 圖117折線形和八角形閉合斷面動臂 圖118 梯形截面動臂(a)折線形截面動臂；(b)八角形截面動臂。根據(jù)動臂的受力特點，國外出現(xiàn)了梯形截面的動臂結(jié)構(gòu)（圖118），在減輕結(jié)構(gòu)自重方面，也取得了顯著效果。這種計算方法，計算結(jié)果比較精確，比較符合金屬結(jié)構(gòu)的實際工作情況。因此，按許用應(yīng)力計算法設(shè)計的起重機金屬結(jié)構(gòu)，或者多消耗金屬材料或者安全程度較低。因此，設(shè)法提高金屬結(jié)構(gòu)的性能，節(jié)省材料，減輕自重、減少制造勞動量，從而降低產(chǎn)品成本，是起重運輸機金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造工作堅定不移的方針，也是今后發(fā)展的總趨勢。金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)保證起重機有良好的工作性能，因此，其本身應(yīng)具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性； 起重運輸機金屬結(jié)構(gòu)的自重應(yīng)力求輕巧。結(jié)構(gòu)工作級別不一定與起重機的工作級別相同，視具體情況而定。由式（11）計算出的值應(yīng)按表12選取與其接近的較大的名義應(yīng)力譜系數(shù)。它與所起升的載荷在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的應(yīng)力與額定起升載荷產(chǎn)生的應(yīng)力之比以及各個應(yīng)力出現(xiàn)的次數(shù)與總的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N之比有關(guān)。起重機結(jié)構(gòu)的應(yīng)力循環(huán)等級，可以用起重機結(jié)構(gòu)在其使用壽命期間完成的總的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)來表征。 (c) 簡化成超靜定結(jié)構(gòu)計算簡圖.第四節(jié) 起重運輸機金屬結(jié)構(gòu)的工作級別設(shè)計起重機時，需要對起重機的金屬結(jié)構(gòu)、機構(gòu)和零部件進行強度、穩(wěn)定性、疲勞、磨損等計算。初步設(shè)計時，用一個比較簡單，而精確度不高的計算簡圖（確定計算簡圖時，忽略較多的次要因素）。計算主梁時，支座取圖116b的靜定支座；計算支腿時，用圖116c的一次超靜定支座。 載荷簡化時，固定載荷（結(jié)構(gòu)或機構(gòu)的自重載荷）可簡化成勻布載荷、集中載荷或節(jié)點載荷。 圖114 活動鉸支座的典型結(jié)構(gòu)和簡圖圖 115 固定鉸支座的典型結(jié)構(gòu)和簡圖 起重運輸機金屬
研究報告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1