40t门式起重机钢结构的制造研究

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1、40t门式起重机钢结构的制造研究　　摘要：起重机是现代生产过程中必不可少的机械，实现了生产过程的机械化和现代化，提高了劳动生产率，是必不可少的机械设备。起重机的出现，改善了人们生产生活的更多的需要。随着社会经济的快速发展，机械化和自动化的程度也在不断的提高，当然起重机的性能也在不断的改善和发展，这是社会生产活动对起重机的要求。本文主要对40t门式起重机钢结构的制造进行研究，并阐述了钢结构对整个起重机的重要性。　　关键词：门式起重机；钢结构；计算机模拟技术；有限单元法　　中图分类号：U294文献标识码：A　　1.

2、起重机作业工程研究意义6　　钢结构是起重机的骨架，承担着自身及起重机运输所负担的载重的重量并且还要完成传输的过程，所以在起重机中起着至关重要的作用。起重机的工作环境相对较为恶略，需要承受满载、振动以及冲击的环境，因此钢架构的正确的设计是非常关键的，可靠的设计可以提高机械的工作性能，也能延长机械设备的寿命。一台大型的龙门起重机的造价成本费较高，生产的周期也长，所以在生产过程中没有大量的实验机会和时间，所以只能是理论上的一些研究和规划，通过多次的理论配合实践才能得出相对完善的结论，可以说实在经验中积累起来的测试性的

3、数据，再配合先进的测试手段，完成整个设计过程、理论上的研究。通过静态分析，再结合购买商的要求，有针对性地进行陈品的设计，不断地完善和改进结构才能使起重机更加合理、更加经济适用。　　2.龙门起重机钢结构的研究现状以及未来的发展趋势　　起重机行业是工程机械中的一项子行业，中国是中型机械行业的领衔国家，在全球的十强行业中，中国就占据近半，目前，中国是全球最大的起重机市场，也是最大的小吨位起重机产品的出口国，但是在大吨位以及超大吨位的起重机方面竞争力还是远远不够的，其中阻碍因素为发动机、电控系统以及液压件等，超大吨位技

4、术需要突破，这还需要我们的进一步努力，最主要的还是技术实力雄厚的国内大型的企业。　　传统的国内在钢结构方面，起重机的设计方法多依托经典力学和数学为基础，再结合经验完成设计和模拟的过程。设计过程是一个反复且长时间的过程，采用较大的安全系数来确保运行中所遇到的突发性问题。现下国内对起重机的设计方法通常是整体结构的方案设计，精细化的结构设计还不够深入。随着现代计算机辅助技术的发展并在机械设计方面的应用，起重机的设计进入了新的阶段，现代的计算机技术能够模拟起重机的实际工作情况，可以计算出起重机的力学特性，并不断优化设计

5、过程，大大的减少了设计成本。现在运用的计算机模拟方法主要是CAD和CAE，但是这里个技术是相互独立的，分别完成设计和分析两个方面，这种分离的状态又降低了设计的效率。通过CAD和CAE集成软件对起重机整体及细节结构进行研究，使得设计过程更加合理。也是推动起重机行业发展的重要研究方向。　　3.主要研究的内容　　3.1设计参数6　　该门吊主材为Q345E，主要技术参数见表1。　　3.240t龙门起重机的钢结构强度和刚度的分析　　利用CAD和CAE集成软件比传统的建模方法更加强大，而且设计更加合理方便。　　利用这种三维

6、图形软件与有限元软件结合完成设计，这种方法在我国目前还是初级阶段，对40t的龙门大型机械设备的钢结构分析上有部分局限性，需要设计者更多的分析研究，才可达到预期目标。　　3.340t龙门起重机钢结构的门洞开孔出的应力状态分析　　在钢结构的一些重要部位开孔，是在设计中必不可少的部分，虽然这样对钢结构整体承重是不利的，但是也是必不可少的，开孔意味着对钢结构的破坏，对整个结构的受力状态进行了更改，如果没有合理地对开孔大小及位置进行研究，不仅浪费了材料而且也达不到预期的效果，所以对钢结构打孔前后的应力状态应该进行细致的研

7、究。钢结构上所有的孔都采用钻孔或铰制孔。装配后如果发现孔眼不正确和不平整，应在原位置按需要的尺寸重新钻孔或铰孔。但是这种钻孔或铰孔不能违反被认可的标准。加工后的车镟件和镗件必须符合ISO公差标准，滚筒、齿轮、行走轮和滑轮的轴应该精车、磨光，如果直径有变化，变化处须有足够的圆角。应尽量避免外伸轴，如确实无法避免，应尽量缩短其外伸长度。　　4.设计的理论依据　　对该起重机的设计主要采用有限元法对龙门的钢结6构进行分析，有限的单元法就是对无限个自由度的连续性研究，形成有限元，抽象化为只有有限个自由度的单元的集合体，只

8、要确定力单个单元的力学特征，也就按结构分析的方法进行类推，进而得到整体的受力情况。　　将整个龙门的钢结构离散为由各种单元组成的的计算模型，离散后的单元与单元之间利用节点构成连接，将拥有同样性质的散单元点分配到一个组块中，每个组块的设置、性质以及数目等问题，由描述变形形态和计算精度来确定。有限元法中分析到的物体，不在是以前的物体和结构，而是许多相同性质和结构的离散体组合起来的新整体。用有