桥式起重机主梁结构分析和优化设计

 

桥式起重机主梁结构分析和优化设计

【摘 要】随着工业的迅速发展,越来越多的工作需要机器代替人工来完成,比如货物的搬运就必须借助起重机,人力是很难完成的。起重机械不仅是现代化生产中的工具,也是不可缺少的生产设备,对提高生产效率、减轻工人工作量、节约生产成本、提高生产安全系数等,有着至关重要的作用。目前应用最广泛的起重机就是桥式起重机,但这种起重机结构尺寸比国外同样吨位的起重机大很多,造成了材料和资源的浪费。本论文在桥式起重机起重量和跨度一定的情况下,对主梁结构进行分析有优化设计。

【关键词】桥式起重机;主梁;结构分析;优化设计

1.主梁结构分析和优化概述

由于计算机的发展和广泛应用以及优化理论知识的发展,起重机的设计从传统设计发展到可以建立一种设计过程中自动选择最有方案的迅速而有效的方法,这种方法也是目前在机械设计中应用最广泛的一种设计方法,即优化设计法。主梁结构优化设计即是在满足行业规范及特定要求的前提下使结构的重量、造价、刚度、灵敏度、稳定性和可靠性达到最佳的方法。

起重机是提高生产效率、节约生产成本、减轻工人劳动负担、实现安全生产的起重运输设备,在一定的范围内水平移动和垂直起升的设备,具有作业循环性和动作间歇性的特点,所以在主梁的结构分析和设计中一定要兼顾到安全性能和稳定性能。

2.桥式起重机主梁结构的分析

2.1主梁结构设计的要求

目前桥式起重机的种类比较多,根据主梁的数目可大致分为单梁桥架和双梁桥架,根据结构可大致分为型钢梁式桥架、箱型结构桥架、精架式桥架。钢梁式结构的主梁一般采用工字钢,结构简单,起重量小,一般应用于小车;箱型结构应用比较广泛、工艺简单,但其主梁易下饶。综上桥式起重机的特点,在对主梁的结构进行设计时,必须满足以下几个基本要求:

(1)主梁的刚度和强度要满足要求。

(2)尽可能降低主梁的重量,这样不但可以减轻起重机的自重,也减轻了桥架和厂房建筑结构的负载,同时也能节约资源、减少生产成本、提高安全性能和运行的稳定性。

(3)桥梁的大小必须和大小车运行的机构配合好,确保正常运转。

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