MQ1280門座式起重機(jī)人字架有線元分析

沈宏偉

摘要：利用SOLIDWORK三維建模配合COSMOS軟件對MQ1280型門座式起重機(jī)的人字架結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，得到了關(guān)鍵構(gòu)件在各種工況下的應(yīng)力及變形分布，對關(guān)鍵構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度是否滿足工程要求作出結(jié)論，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法和建議。

關(guān)鍵詞： MQ門座式起重機(jī)；人字架；有限元

前言

人字架是MQ1280門座機(jī)的主要構(gòu)件之一，它與臂架，回轉(zhuǎn)機(jī)臺，繩索系統(tǒng)構(gòu)成了整個門座機(jī)的上部平衡系統(tǒng)，而人字架正是這個上部平衡系統(tǒng)的支點(diǎn)，所有起升鋼絲繩及變幅鋼絲繩都需要通過人字架頂部滑輪傳力，且使整個上部臂架系統(tǒng)達(dá)到平衡。所以人字架的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，不僅在強(qiáng)度上和剛度上應(yīng)滿足MQ1280門機(jī)在各種工況工作下的要求，而且設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮盡可能的減輕人字架的整體質(zhì)量，因?yàn)槿俗旨苜|(zhì)量的增加會直接加大整個上部結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)慣性，對門機(jī)的整體穩(wěn)定性非常不力。

1.人字架結(jié)構(gòu)

MQ1280門座機(jī)的人字架由前桁架及后拉桿鉸接而成，可分拆成四件其間通過螺栓聯(lián)接。桁架由焊接工字梁作主弦桿，角鋼做腹桿焊接而成，頂部裝有滑輪組。拉桿為大直徑無縫鋼管，為保證桿件安裝時上部受壓穩(wěn)定，中間加橫撐。人字架頂部位置裝有風(fēng)速儀及起重量、起重力矩保護(hù)裝置的取力裝置，人字架通過前后支座與機(jī)臺上平面鉸接.

2.受力分析

2.1.鋼絲繩纏繞形式

人字架所受外力主要通過頂部滑輪組傳遞至人字架，人字架頂部主起升滑輪組分兩組共6個滑輪，主起升鋼絲繩的起升端和補(bǔ)償端分別跨過內(nèi)側(cè)的兩個滑輪繞入起重卷筒和變幅卷筒補(bǔ)償段。變幅鋼絲繩則從外側(cè)的兩個滑輪繞入變幅卷筒的兩端。變幅采用6繩穿法時，變幅繩從人字架頭部主起升的兩組滑輪的中間滑輪上繞過，引向起重臂頭部的固定點(diǎn)。

人字架頂部還有副起升機(jī)構(gòu)的2個導(dǎo)向滑輪，副起升鋼絲繩的起升端首先跨過起重臂頭部副起升滑輪組，在從人字架頭部副起升機(jī)構(gòu)的2個導(dǎo)向滑輪上繞過，最后繞入副起升卷筒。

6.結(jié)語

本文通過利用COSMOS軟件對MQ1280型高架門機(jī)的人字架在不同工況下的強(qiáng)度和剛度的分析，得出其強(qiáng)度和剛度都是滿足設(shè)計(jì)要求的，同時考慮到最大應(yīng)力部位發(fā)生在人字架主桁架最上面的交叉狀腹桿上，而其余部位應(yīng)力都比較小，所以在設(shè)計(jì)時可考慮上腹桿截面較大下腹截面較小的結(jié)構(gòu)來優(yōu)化設(shè)計(jì)。

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