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吏工程技术2013年第42卷第07期
经验交流迒
DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2013.07.055
增加约束对提高梁抗弯强度的探讨
季故能,杨军伟
上海市金山区特种设备监督检验所,上海201508
摘要:受集中载荷和均布载荷作用的简支梁在起重机中应用非常广泛,如桥式起重机的主梁。如何提高梁的抗弯强度,降低梁
的重量,一直是设计者面临的问题,提出在不增加梁尺寸的前提下,通过改变梁的约束情况来提高梁的抗弯强度,以提高梁的
抗弯强度为研究对象,以理论计算为手段,比较了不同约束条件下集中载荷和均布载荷的抗弯强度,然后通过有限元方法对某
型号起重机主梁的抗弯强度进行了模拟验证,通过仿真计算和理论计算结果的比较,证实了增加梁的约束自由度可以提高梁的
抗弯强度。
关键词:起重机主梁;约東;抗弯强度;有限元
中图分类号:TH215
文献标识码:
文章编号:1009-9492(2013)07~0197-05
The Discussion of Girder Bending Stress under Different Constraint
JI Jing-neng YANG Jun-wei
(Shanghai Jinshan District special equipment supervision and Inspection Institute, Shanghai201508, China
Abstract: Simply supported beam by concentrated loads and uniform loads were used popular in crane application, such as the main girder
of bridge crane. How to improve the bending strength of girder and reduce the girders weight, was a problem for the designers. A new
method was put forward in this paper that under the premise of not increasing the girder size, through improve girder s constraint
conditions to improve its anti bending ability. Take girder s anti bending ability as research target, using theoretical calculations to
compare the anti bending ability under different constraints for concentrated and uniform load, by comparison of the simulation
theoretical result verified the theoretical calculation result. Cofirmed by increasing the girders constrained degrees of freedom can
increase its bending capacity.
Key words: crane girder; constraint; bending strength; PEM
0前言
座及载荷的简化,其一端为固定铰支座,而另一
随着我国经济建设迅猛发展,起重机械在现端为可动铰支座的梁简称简支梁,起重机的大梁
代化建设中发挥着重要的作用。由于起重机的产便可简化成简支梁,它受集中载荷和均布载荷的
品特性和历史原因,长期以来人们只是从技术角作用。弯曲正应力是控制梁抗弯强度的主要因
度来衡量起重机的好坏而忽略了经济性。科学技
术的快速发展,推动了现代设计和制造能力的提
素。所以弯曲正应力的强度条件σm=PSo
高,激烈的国际市场竞争和钢铁及能源价格的不
往往是设计梁的主要依据。要提高梁的抗弯强
机日益向能、经济的轻量化方度,以提高梁的承載能力,一方面可以合理安排
向发展り。起重机主梁的重量占了整机重量的大部梁的受力情况,以降低梁的最大弯矩Mm,的数
分,如何减轻主梁自重,不但可以节省原材料,值;另一方面可以改变梁的抗弯截面系数W的数
而且可以减轻机构的负荷等,以降低整机造价。
值。课本上介绍了合理安排梁的受力情况降低
在起重机械中经常遇到像桥式起重机的大梁M的数值(如:铰支座尽量向中间集中;尽量
这样的杆件,作用于这些杆件上的外力垂直于杆让集中力靠近饺支座;变集中力为均布载荷);采
件的轴线,使原为直线的轴线变形为曲线,以这用合理的截面形状以提高的数值(如:把矩形
样弯曲变形为主的杆件习惯上称为梁。经过对支截面竖放;尽量把材料安排到离中性轴较远的地
收稿日期:2013-01~-16
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