拱架對(duì)門式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)受力影響研究.pdf

1、門式起重機(jī)是一種用途十分廣泛的大型起重機(jī)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(tái)門式起重機(jī)其金屬結(jié)構(gòu)占整車重量的比重可達(dá)50％以上。重量過(guò)大，不但會(huì)消耗過(guò)多資源，還會(huì)給生產(chǎn)制造、安裝維護(hù)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(jī)為研究對(duì)象。這種結(jié)構(gòu)形式的門式起重機(jī)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(jī)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(jī)的必需結(jié)構(gòu)國(guó)內(nèi)很少有學(xué)者進(jìn)行研究。
　　基于此，本文在深入研究通用門式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)形式，并理清其傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)、計(jì)算、校核方法與流程的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了如下的研究工作:
　　(1)研究及推導(dǎo)了門式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算公式?；诮Y(jié)構(gòu)力學(xué)力法原理，通過(guò)將空間問(wèn)題化簡(jiǎn)成平面問(wèn)題，分別在各不同平面內(nèi)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，對(duì)內(nèi)力計(jì)算過(guò)程及公式進(jìn)行詳細(xì)推導(dǎo)。
　　(2)推導(dǎo)了小車

3、軌頂相對(duì)水平位移計(jì)算公式。在有拱架與無(wú)拱架兩種結(jié)構(gòu)形式下，分別對(duì)門式起重機(jī)小車軌道頂端相對(duì)水平位移計(jì)算的詳細(xì)過(guò)程及公式進(jìn)行推導(dǎo)。
　　(3)驗(yàn)證了該類門式起重機(jī)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(jì)算。以一臺(tái)型號(hào)為QM5030的門式起重機(jī)為實(shí)例，通過(guò)其有拱架與無(wú)拱架兩種金屬結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)力及變形等情況，驗(yàn)證不帶拱架的可行性。
　　(4)總結(jié)了拱架對(duì)門式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)受力影響規(guī)律。分別單獨(dú)改變起重

4、量與跨度兩個(gè)參數(shù)，通過(guò)對(duì)比，分析拱架對(duì)金屬結(jié)構(gòu)受力影響的變化情況。
　　通過(guò)對(duì)比分析計(jì)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(shí)，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(shí)，即使將金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(dá)到直接降低自重的效果，對(duì)節(jié)約資源與節(jié)省成本有很大意義。同時(shí)，不帶拱架的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)，為門式起重機(jī)減重