起重机配件的应力和变形如何?
起重机金属结构件的应力和变形,是决定其安全性与寿命的核心指标。设计时遵循GB/T 3811《起重机设计规范》,采用许用应力法和极限状态法双控。
一、应力特征
起重机主要承受交变载荷,应力呈现典型的脉动循环特性。例如,主梁下盖板受拉应力,上盖板受压应力,腹板受剪应力。按载荷组合分为三类:
基本应力:自重+额定起重量,对应疲劳强度校核。常用Q235B或Q355B钢材,其屈服强度分别为235MPa和355MPa。许用应力取屈服强度除以安全系数(通常1.34~1.48),疲劳许用应力更低,需按应力循环次数(通常2×10^6次)查表。
局部应力:轮压作用下轨道与翼缘板接触处、卷筒绳槽根部、吊钩钩口等部位产生高接触应力或应力集中。这些位置需单独用有限元分析,峰值应力可能达到名义应力的3~5倍。
动态应力:起升、制动瞬间会产生1.1~1.25倍的动载系数放大。风载、偏斜侧向力等也叠加,但幅度小于动载。
二、变形控制
变形分弹性变形和残余变形。起重机限制的是工作状态下的弹性挠度,而非强度破坏。
主梁静挠度:按GB/T 3811,当起升额定载荷位于跨中时,主梁跨中挠度应不大于跨度的1/700(工作级别A5~A6)或1/800(A7~A8)。例如30米跨度的桥吊,允许最大挠度约37~43mm。此值保证小车运行平稳和机构啮合正常。
水平弯曲变形:主梁在水平面内的旁弯,每米长度不超过1mm,且总旁弯不大于跨度的1/2000。防止大车啃轨。
端梁变形:同一截面两车轮的垂直差不超过轮距的1/1000,水平差不超过轮距的1/2000,否则车轮偏载加剧。
残余变形:主要指主梁在长期超载或频繁满载下的下挠。规范要求卸载后残余变形不得超过跨度的1/2000。若出现永久性下挠超过此值,必须报废或修复。
三、工程要点
应力与变形是一体两面。刚度不足即使应力未超限,也会因挠度过大导致小车爬坡、啃轨、制动跑偏。实际检验中,静载试验按1.25倍额定载荷,动载试验按1.1倍额定载荷,同时测量挠度与应变。若应变超限而挠度正常,多为局部应力集中;若挠度超限而应变正常,则需检查主梁截面惯性矩或局部失稳。
日常维护重点检查焊缝(尤其主梁与端梁连接处)、高强螺栓预紧力及车轮踏面磨损引起的附加变形。任何可见的永久弯曲都意味着材料已进入塑性,必须停机处理。
-
起重机配件厂家 评论起重机配件是指各种用于支撑、转动、提升和固定物体的机械零部件,经常需要承受很大的静载和动载。因此,它们的应力和变形是非常重要的设计参数。
在受力方面,起重机配件通常会承受直接拉力或压力,以及扭矩力和弯矩力。这些力会在配件的各个部位产生应力,例如在支撑轴承上产生压应力,在吊臂上产生弯曲应力等等。其特点为:
1. 大应力集中在配件的局部区域,通常是表面或截面上的点、线、面等,需要小心设计以防止裂纹和疲劳破坏。
2. 应力大小和分布在不同工况下都会发生变化,因此需要进行应力分析和计算,并根据不同的负载情况来选择合适的材料、尺寸和结构。
3. 大部分配件都要求有较高的刚度和稳定性,使其能够保持足够的强度和形状稳定性。因此,需要掌握相关的刚度计算和分析方法。
在变形方面,起重机配件的主要变形包括弹性变形和塑性变形。弹性变形是指在荷载作用下,配件产生的短暂变形,负载去除后恢复原状的现象。塑性变形是指在超过一定应力阈值后,配件开始永久性变形的现象。其特点为:
1. 配件的变形受到材料性质和几何形状等因素的影响,需要进行材料试验和模拟计算,以正确估算变形量和变形方式。
2. 大部分配件都有较高的要求,例如不得超过一定的变形量、变形位置或变形形态。因此,需要对配件的变形进行限制和控制,并进行验证试验。
3. 在配件受到荷载后,由于变形会影响配件的刚度和形状稳定性,因此需要对配件的变形对工作状态的影响进行分析和评估。
总之,起重机配件在受力和变形方面的应力特点和技术算法是非常重要的设计参数,需要综合考虑材料、结构、刚度和稳定性等多方面因素。
3年前


