門式斗輪堆取料機(jī)龍門架門腿結(jié)構(gòu)受力分析

徐暉

摘 要：龍門架門腳的設(shè)計(jì)對門式斗輪堆取料機(jī)門腿的作用是非常大的不僅對龍門架門結(jié)構(gòu)起到非常重要的支撐性作用，對于門式斗輪堆取料運(yùn)行過程中的安全和穩(wěn)定都有著非常重要的作用，同時龍門架門腳對設(shè)計(jì)是非常重要的，本人就門式斗輪堆取料機(jī)的龍門架門腳結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行分析。希望能對龍門架門腳結(jié)進(jìn)行更進(jìn)一步地優(yōu)化，讓門式斗輪堆取料機(jī)自身的穩(wěn)定性和強(qiáng)度得到更好的提升，同時也能夠?yàn)橄嗤愋偷漠a(chǎn)品提供理論上的幫助，讓門式斗輪堆取料機(jī)的效率得到更好的提高。

關(guān)鍵詞：門式斗輪堆取料機(jī)；門腿；強(qiáng)度；穩(wěn)定性

作為門式斗輪堆取料機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，龍門式的架構(gòu)有著非明顯的優(yōu)點(diǎn)，這種主體結(jié)構(gòu)主要是通過對龍門架內(nèi)進(jìn)行支撐的方式，來對門式斗輪堆取料機(jī)的兩端盡行支撐，當(dāng)門式斗輪堆取料進(jìn)行工作的時候，在設(shè)腳下安中的行走臺車組進(jìn)行軌道預(yù)制，同時在門式斗輪堆取料機(jī)的門腿部位安裝好滑道，同時門腿還可以在活動梁上安裝滑道，讓活動梁能夠?qū)崿F(xiàn)升降，在門式斗輪堆取料機(jī)工作的過程中，門腿起到的作用首非常大的，既能夠保證設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，又能夠讓設(shè)備的安全性能得到更好的保障。

1 門腿結(jié)構(gòu)及載荷特點(diǎn)

在門式斗輪堆取料機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，門腳對其的作用是非常大的，不僅能夠?qū)Χ浩鸬椒浅ｊP(guān)鍵的作用還被稱之為柔性N腿，在門式斗輪堆取料機(jī)中剛性的門腿主要是采用內(nèi)凹式的設(shè)計(jì)方式，整根頂都被固定鑲嵌在梁箱之上全部都是采用焊接面進(jìn)行固定剛性廉潔的，這兩種不同的連接方式之間并沒有交集，兩者之間主要是用球鉸來進(jìn)行連接，這種連接方式也許的兩者之間會有少量的相對應(yīng)的運(yùn)動方式，同時這也是考慮到溫度的變化，對門架的影響來進(jìn)行設(shè)定了，固定梁和剛性門腿之間連接的點(diǎn)被稱之為剛節(jié)點(diǎn)主要承受來自活動量和固定量的壓力，同時還要承受門式斗輪堆取料機(jī)運(yùn)行過程中所出現(xiàn)的慣性力和側(cè)向力，剛性門腿在承受這兩種力之后，還需要承受橫向力，承受力來自兩個方向的力，是雙向壓彎構(gòu)件，固定梁和柔性門腿之間的連接點(diǎn)被稱為鉸接點(diǎn)，相對來講柔性門腿承受的力要簡單得多，是一種單項(xiàng)壓彎的構(gòu)建。

2 門腿靜力學(xué)分析及力學(xué)計(jì)算

2.1 靜力學(xué)分析

通過上述表述，我們可以發(fā)現(xiàn)柔性門腿和剛性門腿在很多方面都有著非常大的不同，建立的模型也有非常大的差距，一般情況下來講，剛性門腿都是承受來自于基礎(chǔ)支座的壓力，比如水平方向上的慣性力等，固定梁之間組成的鏈接處又被稱之為剛接點(diǎn)，主要承受來自門式斗輪堆取料機(jī)在進(jìn)行行走過程中的力，柔性門腿和固定梁之間形成的力又被稱之為單鉸點(diǎn)，從上述剛性門腿和柔性門腿兩者之間所受的力，我們可以看出兩種門腿都是相對來講比較封閉的鋼架式門腿結(jié)構(gòu)，和剛性門腿單獨(dú)受力有所不同，剛性門腿主要是通過承受風(fēng)載荷的放式，來承受固定梁自身的外載荷力，在門腿和固定梁之間會采用全新的全斷面接觸的方式，讓固定梁的載荷變得更加合理。通過對兩個門腿進(jìn)行建模計(jì)算，可以知道兩個門腿的平面內(nèi)都有著超靜定結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)模式在一定程度上有著非常強(qiáng)的承受能力，由兩個門腿計(jì)算模型可以看出，在門腿平面內(nèi)，兩者均為三階超靜定結(jié)構(gòu)。若想求解支反力及所受彎矩需采用結(jié)構(gòu)力學(xué)中力法解正則方程，但求解過程非常繁瑣，在此不再贅述。

2.2 強(qiáng)度計(jì)算

在龍門架平面內(nèi)門式斗輪堆取料機(jī)的運(yùn)行過程中，門腿的上端彎矩程度是非常大的，在門腿的平面內(nèi)，門腿的元寶梁以及機(jī)構(gòu)連接的節(jié)點(diǎn)是彎矩程度是非常大的，同時在同一個方向上，還有這兩處非常危險的截面。兩個門腿均為壓彎構(gòu)件，剛性門腿為雙向壓彎構(gòu)件，情況更為復(fù)雜。對其危險截面進(jìn)行強(qiáng)度校核

式中：N為支腿的軸向壓力，由垂直載荷和水平載荷引起的支腿垂直支反力；MX、My為龍門架平面和門腿平面的計(jì)算彎矩；A為計(jì)算截面的支腿截面積；MX、My為計(jì)算截面的支腿截面抗彎模數(shù)。

由于兩個門腿在龍門架平面和支腿平面都是變截面，通常除了校核上述危險截面之外，還應(yīng)對中間截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。

2.3 整體穩(wěn)定性計(jì)算

門腿作為壓彎構(gòu)件，整體壓桿穩(wěn)定性顯得尤為重要，因?yàn)閴簵U失穩(wěn)是軸心受力構(gòu)件及偏心受力構(gòu)件的主要失效方式，因此對其進(jìn)行穩(wěn)定性校核非常必要。

2.4 局部穩(wěn)定性計(jì)算

為防止門腿的腹板和翼緣板發(fā)生波浪變形，還應(yīng)對門腿進(jìn)行局部穩(wěn)定性校核，否則有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)過早損壞。對于軸心受壓的箱形截面門腿（即柔性門腿），其腹板的計(jì)算高度與其厚度之比及箱形截面兩腹板間的翼緣板寬度與其厚度之比應(yīng)滿足對于偏心受壓的箱形截面門腿（即剛性門腿），其參考文獻(xiàn)腹板的計(jì)算高度與其厚度之比及箱形截面兩腹板間的翼緣板寬度與其厚度之比應(yīng)滿足

3 結(jié)束語

通過上述文章，我們可以看出門式斗輪堆取料機(jī)在進(jìn)行龍門架支腿的設(shè)計(jì)之前必須要仔細(xì)地對其進(jìn)行分析和計(jì)算，只有這樣才能保證門式斗輪堆取料機(jī)有更好的符合力學(xué)和教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)讓。讓門式斗輪堆取料機(jī)的構(gòu)架結(jié)構(gòu)為我們提供非常充足的科學(xué)依據(jù)，讓工程設(shè)計(jì)變得更加高效，加快了前期準(zhǔn)備工作的效率，讓門式斗輪堆取料機(jī)設(shè)計(jì)的實(shí)踐性變得更強(qiáng)，在對骨架進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，還需要對門式斗輪堆取料機(jī)的載荷能力根據(jù)具體的情況進(jìn)行判斷。

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