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雙梁起重機(jī)作為重型工業(yè)搬運(yùn)的核心設(shè)備,其自重參數(shù)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要考量因素。根據(jù)力學(xué)原理,自重直接決定了主梁的載荷分布與應(yīng)力集中程度——兩根平行主梁需在承擔(dān)吊物重量的同時(shí),還要平衡自身重量產(chǎn)生的彎矩。
例如,一臺50噸級雙梁起重機(jī)自重可達(dá)120噸,其箱型梁結(jié)構(gòu)需通過加厚腹板、增設(shè)加強(qiáng)筋等方式提升抗彎剛度,否則主梁跨中可能產(chǎn)生超限彈性形變。這種雙梁協(xié)同承載的特性,使得自重成為影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵變量,尤其在跨度超過30米時(shí),自重產(chǎn)生的撓度需控制在跨度的1/750以內(nèi)才能滿足高精度作業(yè)需求。
因此,設(shè)計(jì)階段必須通過有限元仿真模擬自重與吊載的耦合作用,確保主梁在復(fù)合工況下的應(yīng)力分布均勻性。 在材料選擇方面,雙梁起重機(jī)自重對鋼材的力學(xué)性能提出了嚴(yán)苛要求。主梁通常采用Q345B或Q420B低合金高強(qiáng)度鋼,其屈服強(qiáng)度需達(dá)到345MPa以上,以應(yīng)對自重與吊載疊加產(chǎn)生的復(fù)雜應(yīng)力。
例如,50噸級起重機(jī)的主梁腹板厚度常達(dá)20-30mm,翼緣板寬度超過500mm,通過增大截面慣性矩來抑制自重引發(fā)的撓度變形。對于大跨度機(jī)型(如35米跨度),還需在箱型梁內(nèi)部設(shè)置縱向加勁肋,這種設(shè)計(jì)既減輕了結(jié)構(gòu)重量,又顯著提升了抗扭剛度,使自重產(chǎn)生的附加應(yīng)力降低40%以上。
此外,關(guān)鍵連接部位(如端梁與主梁的鉸接處)必須采用鍛件或鑄鋼件,其延伸率需≥18%,以吸收自重變化導(dǎo)致的循環(huán)應(yīng)力,避免疲勞裂紋萌生。值得注意的是,自重與材料成本呈正相關(guān)——采用Q420B替代Q345B可使主梁減重15%,但材料采購成本增加約20%,這要求設(shè)計(jì)時(shí)在**性與經(jīng)濟(jì)性間取得平衡。