拱架對門式起重機金屬結(jié)構(gòu)受力影響研究.pdf

1、門式起重機是一種用途十分廣泛的大型起重機械。金屬結(jié)構(gòu)是其重要的組成部分，也是最主要的承載結(jié)構(gòu)。一臺門式起重機其金屬結(jié)構(gòu)占整車重量的比重可達50％以上。重量過大，不但會消耗過多資源，還會給生產(chǎn)制造、安裝維護等環(huán)節(jié)增加困難，造成綜合成本提高。
　　本文以雙主梁斜支腿帶懸臂的通用門式起重機為研究對象。這種結(jié)構(gòu)形式的門式起重機在主梁與支腿連接處都有拱架結(jié)構(gòu)，用以抵御主梁向內(nèi)并攏。由于設(shè)置了拱架，這類起重機的金屬結(jié)構(gòu)成為空間超靜定結(jié)構(gòu)，也造

2、成整車自重增加，安裝難度增大。而拱架結(jié)構(gòu)是否為此類起重機的必需結(jié)構(gòu)國內(nèi)很少有學(xué)者進行研究。
　　基于此，本文在深入研究通用門式起重機金屬結(jié)構(gòu)形式，并理清其傳統(tǒng)的設(shè)計、計算、校核方法與流程的基礎(chǔ)上，進行了如下的研究工作:
　　(1)研究及推導(dǎo)了門式起重機金屬結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算公式?；诮Y(jié)構(gòu)力學(xué)力法原理，通過將空間問題化簡成平面問題，分別在各不同平面內(nèi)對結(jié)構(gòu)進行受力分析，對內(nèi)力計算過程及公式進行詳細(xì)推導(dǎo)。
　　(2)推導(dǎo)了小車

3、軌頂相對水平位移計算公式。在有拱架與無拱架兩種結(jié)構(gòu)形式下，分別對門式起重機小車軌道頂端相對水平位移計算的詳細(xì)過程及公式進行推導(dǎo)。
　　(3)驗證了該類門式起重機不帶拱架結(jié)構(gòu)形式的可行性?；谕ㄓ糜邢拊浖嗀NSYS的建模、分析及計算。以一臺型號為QM5030的門式起重機為實例，通過其有拱架與無拱架兩種金屬結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)力及變形等情況，驗證不帶拱架的可行性。
　　(4)總結(jié)了拱架對門式起重機金屬結(jié)構(gòu)受力影響規(guī)律。分別單獨改變起重

4、量與跨度兩個參數(shù)，通過對比，分析拱架對金屬結(jié)構(gòu)受力影響的變化情況。
　　通過對比分析計算結(jié)果，可知拱架的主要作用在于降低主粱水平位移量，尤其當(dāng)起重量與跨度均較大時，其抵御主梁向內(nèi)并攏作用顯著。但是，當(dāng)跨度和起重量減小時，即使將金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計成不帶拱架的形式，其性能也完全可以滿足設(shè)備的使用要求。并且去掉拱架以后，結(jié)構(gòu)自重顯著降低，得以達到直接降低自重的效果，對節(jié)約資源與節(jié)省成本有很大意義。同時，不帶拱架的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計，為門式起重機減重