門式斗輪堆取料機龍門架門腿結構受力分析

徐暉

摘 要：龍門架門腳的設計對門式斗輪堆取料機門腿的作用是非常大的不僅對龍門架門結構起到非常重要的支撐性作用，對于門式斗輪堆取料運行過程中的安全和穩定都有著非常重要的作用，同時龍門架門腳對設計是非常重要的，本人就門式斗輪堆取料機的龍門架門腳結構受力進行分析。希望能對龍門架門腳結進行更進一步地優化，讓門式斗輪堆取料機自身的穩定性和強度得到更好的提升，同時也能夠為相同類型的產品提供理論上的幫助，讓門式斗輪堆取料機的效率得到更好的提高。

關鍵詞：門式斗輪堆取料機；門腿；強度；穩定性

作為門式斗輪堆取料機的主體結構，龍門式的架構有著非明顯的優點，這種主體結構主要是通過對龍門架內進行支撐的方式，來對門式斗輪堆取料機的兩端盡行支撐，當門式斗輪堆取料進行工作的時候，在設腳下安中的行走臺車組進行軌道預制，同時在門式斗輪堆取料機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，讓活動梁能夠實現升降，在門式斗輪堆取料機工作的過程中，門腿起到的作用首非常大的，既能夠保證設備的平穩運行，又能夠讓設備的安全性能得到更好的保障。

1 門腿結構及載荷特點

在門式斗輪堆取料機的設計過程中，門腳對其的作用是非常大的，不僅能夠對定梁起到非常關鍵的作用還被稱之為柔性N腿，在門式斗輪堆取料機中剛性的門腿主要是采用內凹式的設計方式，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行連接，這種連接方式也許的兩者之間會有少量的相對應的運動方式，同時這也是考慮到溫度的變化，對門架的影響來進行設定了，固定梁和剛性門腿之間連接的點被稱之為剛節點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運行過程中所出現的慣性力和側向力，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，是雙向壓彎構件，固定梁和柔性門腿之間的連接點被稱為鉸接點，相對來講柔性門腿承受的力要簡單得多，是一種單項壓彎的構建。

2 門腿靜力學分析及力學計算

2.1 靜力學分析

通過上述表述，我們可以發現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，主要承受來自門式斗輪堆取料機在進行行走過程中的力，柔性門腿和固定梁之間形成的力又被稱之為單鉸點，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構，和剛性門腿單獨受力有所不同，剛性門腿主要是通過承受風載荷的放式，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。通過對兩個門腿進行建模計算，可以知道兩個門腿的平面內都有著超靜定結構，這種結構模式在一定程度上有著非常強的承受能力，由兩個門腿計算模型可以看出，在門腿平面內，兩者均為三階超靜定結構。若想求解支反力及所受彎矩需采用結構力學中力法解正則方程，但求解過程非常繁瑣，在此不再贅述。

2.2 強度計算

在龍門架平面內門式斗輪堆取料機的運行過程中，門腿的上端彎矩程度是非常大的，在門腿的平面內，門腿的元寶梁以及機構連接的節點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件，剛性門腿為雙向壓彎構件，情況更為復雜。對其危險截面進行強度校核

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算彎矩；A為計算截面的支腿截面積；MX、My為計算截面的支腿截面抗彎模數。

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，還應對中間截面進行強度校核。

2.3 整體穩定性計算

門腿作為壓彎構件，整體壓桿穩定性顯得尤為重要，因為壓桿失穩是軸心受力構件及偏心受力構件的主要失效方式，因此對其進行穩定性校核非常必要。

2.4 局部穩定性計算

為防止門腿的腹板和翼緣板發生波浪變形，還應對門腿進行局部穩定性校核，否則有可能導致結構過早損壞。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），其參考文獻腹板的計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滿足

3 結束語

通過上述文章，我們可以看出門式斗輪堆取料機在進行龍門架支腿的設計之前必須要仔細地對其進行分析和計算，只有這樣才能保證門式斗輪堆取料機有更好的符合力學和教學的標準讓。讓門式斗輪堆取料機的構架結構為我們提供非常充足的科學依據，讓工程設計變得更加高效，加快了前期準備工作的效率，讓門式斗輪堆取料機設計的實踐性變得更強，在對骨架進行設計的過程中，還需要對門式斗輪堆取料機的載荷能力根據具體的情況進行判斷。

參考文獻

[1]于會春，徐萬鑫，劉叢.門式斗輪堆取料機龍門架門腿結構受力分析[J].起重運輸機械，2017（10）：110-112.

[2]鐘映春，文銘，李軍.一種鋁型材自動堆垛系統：CN206407640U[P].2017.

[3]KOMATSU Kohei，闕澤利， KOMATSU Kenji，等.實心鋸材用于住宅式龍門架的研[1]究[J].林業工程學報，2017，2（4）：134-145.

[4]房柯，彭國文，陳永望，等.“華龍一號”核電廠抗飛機撞擊門傳動系統研究[J].產業與科技論壇，2017，16（20）：87-89.