【摘要】： 橋式起重機是一種用途最廣、數(shù)量最多、通用化程度較高的起重機械。目前在工程上廣泛使用的是實腹式箱形結(jié)構(gòu)橋架,橋架的重量一般占起重機自重的60%以上。采用合理的橋架構(gòu)造形式減輕自重,其意義不僅在于節(jié)約本身所消耗的鋼材和降低成本,同時還因此減輕了廠房建筑結(jié)構(gòu)的受載而節(jié)省基建費用。減輕橋架的自重可以從多方面入手,本課題將就改變橋架腹板的形狀,設(shè)計新型的金屬橋架來達到減輕橋架自重的目的。本文是把傳統(tǒng)箱形主梁腹板變?yōu)榭崭故街髁焊拱暹M行的研究。 本文主要做了以下工作: 1)采用經(jīng)典力學(xué)理論說明空腹式箱形主梁的可行性; 2)采用經(jīng)典力學(xué)方法對空腹式箱形主梁進行結(jié)構(gòu)分析,計算其開孔高度與它對應(yīng)的應(yīng)力與變形的關(guān)系,推導(dǎo)它需要滿足的基本條件,為空腹式箱形主梁的設(shè)計提供依據(jù); 3)采用有限元方法對空腹式箱形主梁進行結(jié)構(gòu)分析,并與理論計算結(jié)果進行對比,驗證其正確性; 4)對大連起重機器廠生產(chǎn)的一臺橋式起重機的主梁進行工程實例分析,在它的腹板上進行開孔設(shè)計,并用經(jīng)典力學(xué)方法和有限元軟件ANSYS對空腹式箱形主梁和實腹式箱形主梁進行結(jié)構(gòu)分析比較,驗證空腹式箱形主梁的實用性。得到以下結(jié)論: 1)空腹式箱形主梁可以節(jié)省鋼材,減小自重,在風(fēng)載荷作用下有更大的優(yōu)越性; 2)設(shè)計空腹式箱形主梁時,開孔高度x要滿足文中五個基本條件; 3)空腹式箱形主梁較實腹式箱形主梁在剛度和強度上都有所降低,但在一定條件下仍可以滿足工程中的剛度和強度要求; 4)對于不同開孔高度的空腹式箱形主梁,剛度和強度有不同程度的降低。對于不同工況的具體要求,應(yīng)選擇不同的開孔高度; 5)利用本文的分析方法可以對橋式起重機主梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力與變形情況進行分析計算,對橋式起重機主梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供有益的參考。
【圖文】：

結(jié)構(gòu)的主要形式是合理的。文研究內(nèi)容及意義論文提出的依據(jù)式起重機屬于國家特種設(shè)備，其主要承載構(gòu)件主梁是箱形梁結(jié)構(gòu)或形梁的結(jié)構(gòu)可以有多種形式，其中包括實腹式箱形梁結(jié)構(gòu)（圖 1-2）結(jié)構(gòu)（圖 1-3）。對于實腹梁結(jié)構(gòu)形式，其外形簡潔，制作、安裝、維泛用于工程實際中。但實腹梁在一定條件下由于其材料利用上不夠重產(chǎn)生的變形與應(yīng)力占其承載能力的很大比重。桁架梁中組成桁架承受軸向力，可以較好地利用桿件材料強度，但桁架梁的構(gòu)造復(fù)雜裝、維修都不方便。如果把實腹式箱形梁的腹板改成空腹式，那么大減小，不僅能節(jié)省鋼材，而且由自重引起的變形和應(yīng)力所占比重也箱形梁既具有傳統(tǒng)箱形梁的工藝流程，又有桁架梁的結(jié)構(gòu)特點，在具有一定的優(yōu)勢。

結(jié)構(gòu)的主要形式是合理的。文研究內(nèi)容及意義論文提出的依據(jù)式起重機屬于國家特種設(shè)備，其主要承載構(gòu)件主梁是箱形梁結(jié)構(gòu)或形梁的結(jié)構(gòu)可以有多種形式，其中包括實腹式箱形梁結(jié)構(gòu)（圖 1-2）結(jié)構(gòu)（圖 1-3）。對于實腹梁結(jié)構(gòu)形式，其外形簡潔，制作、安裝、維泛用于工程實際中。但實腹梁在一定條件下由于其材料利用上不夠重產(chǎn)生的變形與應(yīng)力占其承載能力的很大比重。桁架梁中組成桁架承受軸向力，可以較好地利用桿件材料強度，但桁架梁的構(gòu)造復(fù)雜裝、維修都不方便。如果把實腹式箱形梁的腹板改成空腹式，那么大減小，，不僅能節(jié)省鋼材，而且由自重引起的變形和應(yīng)力所占比重也箱形梁既具有傳統(tǒng)箱形梁的工藝流程，又有桁架梁的結(jié)構(gòu)特點，在具有一定的優(yōu)勢。
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TH215

【引證文獻】

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1 閆利利;起重機箱形梁的拓撲優(yōu)化研究[D];鄭州大學(xué);2010年

2 辛丕存;1200T自行式破碎站平衡梁強度有限元分析[D];吉林大學(xué);2011年

3 曾光;橋式起重機金屬結(jié)構(gòu)疲勞損傷和剩余壽命預(yù)估研究[D];太原科技大學(xué);2011年

4 楊真;橋式起重機金屬結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計研究[D];南京理工大學(xué);2012年

5 張甲瑞;基于逆向工程的汽車覆蓋件設(shè)計與制造[D];重慶理工大學(xué);2010年

6 程慧;基于退火遺傳算法的橋式起重機主梁優(yōu)化設(shè)計及軟件實現(xiàn)[D];太原科技大學(xué);2012年

本文編號：2592764