【正文】 塔機(jī)做一個(gè)簡(jiǎn)單地介紹，使讀者對(duì)平頭塔機(jī)有個(gè)比較全面的了解。平頭塔機(jī)的設(shè)計(jì)思想及雛形最早可追溯到20世紀(jì)60年代，當(dāng)時(shí)法國(guó)Richie:公司研制的塔機(jī)外形己接近于現(xiàn)在的平頭塔機(jī)，例如其X 1290和GT系列塔機(jī)塔頭較矮，通常不超過4m，只稍稍高于起重臂和平衡臂。真正的平頭塔機(jī)誕生于1975年，瑞典Linden公司首次提出平頭塔機(jī)的概念，并率先推出了Linden8000平頭塔機(jī)模數(shù)系統(tǒng)，不同型號(hào)平頭塔機(jī)的起重臂可以互換?？梢哉f，Linden平頭塔機(jī)的出現(xiàn)揭開了平頭塔機(jī)發(fā)展的序幕。2 33ZBq+M 由于這一特殊的結(jié)構(gòu)形式才使平頭塔與帶塔頭的塔機(jī)有了質(zhì)的區(qū)別，這也決定了平頭塔所特有的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。立塔后無(wú)論是工作和非工作狀態(tài)，平頭塔吊臂和平衡臂上下主弦桿受力狀態(tài)不變，上弦桿主要受拉，下弦桿主要受壓，沒有交變應(yīng)力的影響，其力學(xué)模型單一、簡(jiǎn)明。上弦桿靠一個(gè)銷軸連接承受拉力，下弦桿則靠結(jié)合處的端面承受壓力，這樣下弦桿的連結(jié)方式非常簡(jiǎn)便，僅靠?jī)蓚€(gè)定位鎖銷并配鎖止螺栓。 s3V  近幾年來(lái)世界最著名的幾大塔機(jī)制造商，如Potain，Liebherr，Terex,，Kroll等公司紛紛涉足平頭塔機(jī)領(lǐng)域，使平頭塔機(jī)成為一種新潮。 ②更加適合于群塔交叉作業(yè)。 ④適合于對(duì)幅度變化有要求的施工場(chǎng)合。 ⑥起重臂鋼結(jié)構(gòu)壽命長(zhǎng)、安全性高。 ⑧設(shè)計(jì)成本低。 ②在現(xiàn)有條件下80m以上級(jí)別平頭塔機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)將會(huì)逐漸喪失。 平頭塔機(jī)雖然在國(guó)外己有近30年的發(fā)展史，但在國(guó)內(nèi)的歷史不長(zhǎng)。不過一些人己經(jīng)看到平頭塔機(jī)的某些優(yōu)點(diǎn)而率先采用，并在應(yīng)用中切身體會(huì)到了它的獨(dú)特之處。 沈陽(yáng)建筑機(jī)械有限公司從20世紀(jì)90年代初就開始了對(duì)國(guó)外平頭塔機(jī)技術(shù)進(jìn)行研究。大部分機(jī)構(gòu)采用進(jìn)口件，如起升機(jī)構(gòu)采用國(guó)外的變頻機(jī)構(gòu)，大齒圈等也從國(guó)外進(jìn)口，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是起重臂截面為正三角形，拆裝或檢修時(shí)檢修人員可以沿著起重臂里的走臺(tái)行走，安全、可靠、方便，非常適合起重臂在空中逐節(jié)拆裝。 平頭塔機(jī)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展雖然還屬起步階段，但己引起一些塔機(jī)生產(chǎn)廠和有識(shí)之士的關(guān)注，個(gè)別廠家正在研制4080tm中小型平頭塔機(jī)，平頭塔機(jī)的發(fā)展有待用戶認(rèn)識(shí)的加深和鑒賞能力的提高。 自從Linden公司推出平頭塔機(jī)以來(lái)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)沒有被用戶普遍接受，因?yàn)槿藗冊(cè)趦?nèi)心深處己經(jīng)習(xí)慣了帶塔頭的塔機(jī)，認(rèn)為塔機(jī)帶塔頭是天經(jīng)地義的事，有的甚至認(rèn)為塔機(jī)上沒有塔頭、拉桿，結(jié)構(gòu)不合理、不安全。近10年是國(guó)外各大塔機(jī)制造商相繼推出平頭塔機(jī)最集中的時(shí)期，也是發(fā)展最快的時(shí)期。 ①Linden公司 30多年前，瑞典Linden公司以Linden8000模數(shù)系列平頭塔機(jī)為先導(dǎo)，將平頭塔機(jī)這一新概念引入到塔機(jī)世界，其意義不僅在于引入了一種新概念，還在于引入了塔機(jī)模數(shù)化設(shè)計(jì)、應(yīng)用的新思維，使不同級(jí)別與型號(hào)的塔機(jī)能夠共用同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系統(tǒng)，從而極大地提高了塔機(jī)的適應(yīng)性和靈活性。而后他們不斷地對(duì)平頭系列塔機(jī)的技術(shù)進(jìn)行探索和完善，將它發(fā)展成一個(gè)完整系統(tǒng)，如Linden8000, 1000, 2100系列。該公司自1990年就開始制造具有自己特色的平頭塔機(jī)，和LindenComansa相比B KT平頭塔機(jī)的上部結(jié)構(gòu)顯得更輕便，尤其是平衡臂更簡(jiǎn)潔。此前，波坦公司生產(chǎn)的帶塔頭式的塔機(jī)一直在世界上絕大多數(shù)國(guó)家和地區(qū)占有主導(dǎo)地位。波坦公司收購(gòu)了BKT公司以后，對(duì)平頭塔機(jī)系列進(jìn)行了改造和發(fā)展，使BKT的平頭塔更進(jìn)一步融入到了波坦的塔機(jī)系列中。當(dāng)初德國(guó)BKT推出平頭塔機(jī)時(shí)并沒引起利勃海爾的注意，可隨著BKT平頭塔機(jī)市場(chǎng)份額的不斷加大并在多個(gè)國(guó)家取得節(jié)節(jié)勝利，利勃海爾再也不能坐視不理了。 利勃海爾推出的ECB系列平頭塔機(jī)是在傳統(tǒng)的ECH塔機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展而成的。ECB系列平頭塔機(jī)有80ECB 6 , 112ECB 8 , 180ECB 10共3種型號(hào)，最大起重量為6t, 8t, lOt 。國(guó)外的知名的塔機(jī)生產(chǎn)商紛紛推出了自己的平頭塔機(jī)系列，并已經(jīng)取得成功,國(guó)外的城市型和中型塔機(jī)中平頭塔機(jī)將逐步替代傳統(tǒng)的塔機(jī)。而在Bauma2001博覽會(huì)上展出平頭塔機(jī)實(shí)物的廠家明顯增多，又增加了Potion, TerexLifting(Peiner和Comedil), Jost等公司，這預(yù)示著平頭塔機(jī)良好的市場(chǎng)前景。 目前，平頭塔機(jī)在國(guó)內(nèi)也已逐漸被接受,同時(shí)由于建筑施工企業(yè)的使用習(xí)慣,我國(guó)平頭塔機(jī)的廣泛推廣和應(yīng)用尚需時(shí)日，相信隨著我國(guó)平頭塔機(jī)的不斷發(fā)展和完善,可以預(yù)見,具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)的平頭塔機(jī)必將在中國(guó)市場(chǎng)上得到廣泛的推廣和應(yīng)用。不僅平頭塔機(jī)的生產(chǎn)廠家少，而且用戶的認(rèn)可度低，在絕大部分地區(qū)仍屬空白。無(wú)論這些外界載荷作用在平頭塔機(jī)的什么部位，最終都要傳遞給平頭塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)，因此鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能很大程度上決定了整機(jī)質(zhì)量的好壞，作為工作裝置的臂架鋼結(jié)構(gòu)更是平頭塔機(jī)整體鋼結(jié)構(gòu)最為核心的內(nèi)容。通過對(duì)平頭5010起重臂鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模，加載荷，強(qiáng)度分析為起重臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，節(jié)省材料，降低成本。有限元法具有靈活、快速、有效的特點(diǎn)，已經(jīng)發(fā)展為求解各領(lǐng)域的數(shù)理方程的一種通用的數(shù)值計(jì)算與分析方法。 有限元分析的基本步驟如下：（1）建立求解域并將其離散化為有限單元，即將連續(xù)體問題分解成節(jié)點(diǎn)和單元等個(gè)體問題；（2）假設(shè)代表單元物理行為的形函數(shù)，即假設(shè)代表單元解得近似連續(xù)函數(shù)；（3）建立單元方程；（4）構(gòu)造單元整體剛度矩陣；（5）施加邊界條件、初始條件和載荷；（6）求解線性或非線性的微分方程組，得到節(jié)點(diǎn)求解結(jié)果，例如得到不同節(jié)點(diǎn)的位移量、應(yīng)力應(yīng)變量或熱力學(xué)問題中的溫度量等；（7）得到其他重要信息。ANSYS軟件從70年代至今，經(jīng)過30多年的發(fā)展，已經(jīng)成為能夠緊跟計(jì)算機(jī)硬、軟件發(fā)展的最新水平，功能豐富，用戶界面友好，前后處理和圖形功能完備的，使用高效的有限元軟件系統(tǒng)。ANSYS公司的不懈努力，已經(jīng)使ANSYS 成為計(jì)算機(jī)輔助工具和工程數(shù)據(jù)模擬的最有效的軟件，成為當(dāng)代CAD/CEA/CAM主流產(chǎn)品之一[912]。前處理是指創(chuàng)建實(shí)體模型以及有限元模型,它包括創(chuàng)建實(shí)體模型，定義單元屬性，劃分有限元網(wǎng)格，修正模型等幾項(xiàng)內(nèi)容；加載包括邊施加邊界條件和作用力；后處理就 是用來(lái)觀察模型求解結(jié)果。靜力分析很適合求解慣性和阻尼對(duì)結(jié)構(gòu)的影響并不顯著的問題。結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析用來(lái)求解隨時(shí)間變化的載荷對(duì)結(jié)構(gòu)或部件的影響。ANSYS可進(jìn)行的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析類型包括：瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析、模態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析及隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)分析。ANSYS程序可求解靜態(tài)和瞬態(tài)非線性問題，包括材料非線性、幾何非線性和單元非線性三種。ANSYS程序可以分析大型三維柔體運(yùn)動(dòng)。熱分析程序可處理熱傳遞的三種基本類型：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。熱分析還具有可以模擬材料固化和熔解過程的相變分析能力以及模擬熱與結(jié)構(gòu)應(yīng)力之間的熱－結(jié)構(gòu)耦合分析能力。還可用于螺線管、調(diào)節(jié)器、發(fā)電機(jī)、變換器、磁體、加速器、電解槽及無(wú)損檢測(cè)裝置等的設(shè)計(jì)和分析領(lǐng)域。分析結(jié)果可以是每個(gè)節(jié)點(diǎn)的壓力和通過每個(gè)單元的流率。另外，還可以使用三維表面效應(yīng)單元和熱－流管單元模擬結(jié)構(gòu)的流體繞流并包括對(duì)流換熱效應(yīng)。這些功能可用來(lái)確定音響話筒的頻率響應(yīng)，研究音樂大廳的聲場(chǎng)強(qiáng)度分布[10]，或預(yù)測(cè)水對(duì)振動(dòng)船體的阻尼效應(yīng)。ANSYS壓電分析用于分析二維或三維結(jié)構(gòu)對(duì)AC（交流）、DC（直流）或任意隨時(shí)間變化的電流或機(jī)械載荷的響應(yīng)?？蛇M(jìn)行四種類型的分析：靜態(tài)分析、模態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析、瞬態(tài)響應(yīng)分析。沒有塔頭和拉桿是平頭塔機(jī)最顯著的結(jié)構(gòu)特征,這也是平頭塔機(jī)得名的由來(lái)。與帶塔頭、拉桿的水平臂小車變幅式塔機(jī)相比,平頭塔機(jī)起重臂的受力狀況、連接方式明顯不同。這種方法通常需要多次反復(fù)更改設(shè)計(jì)方案,重復(fù)校驗(yàn),費(fèi)時(shí)費(fèi)力,對(duì)設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)要求較高,并且最終方案也未必是最優(yōu)的。之后應(yīng)用ANSYS軟件進(jìn)行強(qiáng)度分析。平頭塔機(jī)起重臂較長(zhǎng)、自重較大，因此起重臂設(shè)計(jì)是否合理直接影響著起重機(jī)的承載能力、整機(jī)穩(wěn)定性和整機(jī)自重。選擇合適的材料成為起重臂設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。（15） 上軒桿：采用圓管鋼[D=140mm ,d=100mm,t=20mm] （16）下軒桿：采用角鋼[W1=100mm,t1=8mm]（17）負(fù)桿：采用角鋼[L=45mm,t2=4mm] 載荷計(jì)算的基本原則 為保證起重機(jī)安全、正常地工作，其金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的零部件應(yīng)滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定性和剛度的要求。 本塔機(jī)依據(jù)GB/T 1375292 《塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)。在吊車設(shè)計(jì)計(jì)算的重力。而自重載荷系數(shù)是可以通過查表得出的。在起重機(jī)設(shè)備中，起升質(zhì)量包括允許起升的最大物品、取物裝置（下滑輪組、吊鉤、吊梁、抓斗、容器、起重電磁閥）、以及懸掛撓性件和其他隨同升降的設(shè)備質(zhì)量。而起升載荷系數(shù)同樣可通過查表得出。通過研究起重機(jī)在此工況下的各種受力情況，對(duì)其進(jìn)行分析計(jì)算，我們就能確定出在此工況下最合適的材料組合，從而確定起重臂的材料。圖34 平頭塔式起重機(jī) 吊點(diǎn)滿載工況（工況一） 吊點(diǎn)滿載工況即（工況一），是起重機(jī)靜止時(shí)在起重臂50m處吊1t重物時(shí)的工況[1]。已知塔機(jī)自重載荷系數(shù)=； 起升載荷系數(shù)= 小車重：G車=210kg，鋼絲繩：G鋼=18kg，吊鉤重：G鉤=145kg（1）即在50米處吊起1t的重物（不考慮風(fēng)