MQ1280門座式起重機人字架有線元分析

沈宏偉

摘要：利用SOLIDWORK三維建模配合COSMOS軟件對MQ1280型門座式起重機的人字架結構進行有限元分析，得到了關鍵構件在各種工況下的應力及變形分布，對關鍵構件的強度和剛度是否滿足工程要求作出結論，并根據計算結果提出了相應的改進方法和建議。

關鍵詞： MQ門座式起重機；人字架；有限元

前言

人字架是MQ1280門座機的主要構件之一，它與臂架，回轉機臺，繩索系統構成了整個門座機的上部平衡系統，而人字架正是這個上部平衡系統的支點，所有起升鋼絲繩及變幅鋼絲繩都需要通過人字架頂部滑輪傳力，且使整個上部臂架系統達到平衡。所以人字架的設計至關重要，不僅在強度上和剛度上應滿足MQ1280門機在各種工況工作下的要求，而且設計時應考慮盡可能的減輕人字架的整體質量，因為人字架質量的增加會直接加大整個上部結構的回轉慣性，對門機的整體穩定性非常不力。

1.人字架結構

MQ1280門座機的人字架由前桁架及后拉桿鉸接而成，可分拆成四件其間通過螺栓聯接。桁架由焊接工字梁作主弦桿，角鋼做腹桿焊接而成，頂部裝有滑輪組。拉桿為大直徑無縫鋼管，為保證桿件安裝時上部受壓穩定，中間加橫撐。人字架頂部位置裝有風速儀及起重量、起重力矩保護裝置的取力裝置，人字架通過前后支座與機臺上平面鉸接.

2.受力分析

2.1.鋼絲繩纏繞形式

人字架所受外力主要通過頂部滑輪組傳遞至人字架，人字架頂部主起升滑輪組分兩組共6個滑輪，主起升鋼絲繩的起升端和補償端分別跨過內側的兩個滑輪繞入起重卷筒和變幅卷筒補償段。變幅鋼絲繩則從外側的兩個滑輪繞入變幅卷筒的兩端。變幅采用6繩穿法時，變幅繩從人字架頭部主起升的兩組滑輪的中間滑輪上繞過，引向起重臂頭部的固定點。

人字架頂部還有副起升機構的2個導向滑輪，副起升鋼絲繩的起升端首先跨過起重臂頭部副起升滑輪組，在從人字架頭部副起升機構的2個導向滑輪上繞過，最后繞入副起升卷筒。

6.結語

本文通過利用COSMOS軟件對MQ1280型高架門機的人字架在不同工況下的強度和剛度的分析，得出其強度和剛度都是滿足設計要求的，同時考慮到最大應力部位發生在人字架主桁架最上面的交叉狀腹桿上，而其余部位應力都比較小，所以在設計時可考慮上腹桿截面較大下腹截面較小的結構來優化設計。

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