雙梁龍門(mén)吊雙小車(chē)主梁設(shè)計(jì)

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　　雙梁龍門(mén)吊雙小車(chē)由主小車(chē)和副小車(chē)組成，主、副小車(chē)可以單吊，也可以抬吊，雙小車(chē)受力分析力學(xué)模型見(jiàn)圖4-28。如果抬吊*大吊重載荷為主小車(chē)的*大起重量，傳統(tǒng)習(xí)慣是按單小車(chē)的主梁設(shè)計(jì)來(lái)計(jì)算，其實(shí)并不一樣，因?yàn)殡p小車(chē)多出一個(gè)副小車(chē)的重量，按單小車(chē)的主梁設(shè)計(jì)有可能會(huì)偏小。如果主、副小車(chē)在抬吊時(shí)為主梁承受的*大載荷，且大于主小車(chē)的*大起重量，小于或等于副小車(chē)起重量的2倍，其主梁的計(jì)算可以根據(jù)雙小車(chē)的工況受力分析計(jì)算。一般在同參數(shù)情況下，雙小車(chē)與單小車(chē)的主梁截面誰(shuí)大誰(shuí)小沒(méi)有明顯的規(guī)律，只有當(dāng)雙小車(chē)的主、副小車(chē)吊距適當(dāng)大的時(shí)候，雙小車(chē)主梁截面才比單小車(chē)的主梁截面要小。

　　雙小車(chē)主梁需考慮兩種工況的受力分析。**種工況：以跨中為界，主、副小車(chē)分別在跨中截面兩邊時(shí)的情形(圖4-29)，且主、副小車(chē)載荷和自重的合力作用在跨中位置;第二種工況為主小車(chē)的重心線在跨中，副小車(chē)在偏一邊的情形(圖4-30)。在設(shè)計(jì)計(jì)算歐式雙小車(chē)主梁時(shí)，只需考慮工況(一)的受力狀況，在截面跨中處的彎矩*大(參見(jiàn)白劍波，莊偉偉，“雙小車(chē)在梁何位置時(shí)彎矩*大的探討分析”，《機(jī)械工程師》2014，(07))。

　　雙梁龍門(mén)吊雙小車(chē)載荷的三種工況

　　(1)主、副小車(chē)的額定起重量相等，抬吊起重量為主、副小車(chē)之和;比如，主小車(chē)=100t，副小車(chē)=100t，抬吊起重量為200t，主副小車(chē)均勻抬吊。

圖4-29工況（一）受力分析圖


圖-4-30工況（二）受力分析圖

　　(2)主小車(chē)比副小車(chē)噸位大，抬吊起重量為主小車(chē)的*大起重量;比如，主小車(chē)=100t，副小車(chē)=50t，抬吊起重量為100t，主副小車(chē)可均勻抬吊，也可以按載荷分配抬吊。

　　(3)主小車(chē)比副小車(chē)噸位大，抬吊起重量比主、副小車(chē)起重量之和小或相等(由用戶指定);比如，主小車(chē)=160t，副小車(chē)=100t，抬吊起重量為200t，主副小車(chē)可均勻抬吊，也可以按載荷分配抬吊。

　　雙小車(chē)的設(shè)計(jì)參數(shù)

　　抬吊*大起重量=(Q1≥Q2)(注)，主小車(chē)的*大額定起重量=Q1;主小車(chē)自重=G1x;副小車(chē)的*大額定起重量=Q2;副小車(chē)自重=G2x;跨度=S;工作級(jí)別=A3～A6;起升動(dòng)載系數(shù)Φ2;運(yùn)行沖擊系數(shù)Φ4;鋼材的比重γ=78.5kN/m3。注：不是Q1、Q2的代數(shù)和，為用戶指定對(duì)主、副小車(chē)抬吊的*大起重量。

　　R1=(Φ2ξ1+Φ4G1x)/2

　　R2=(Φ2ξ2+Φ4G2x)/2

　　式中　ξ1——主小車(chē)(R1)抬吊載荷的分配系數(shù)，主副小車(chē)均勻抬吊，ξ1=0.5;

　　ξ2——副小車(chē)(R2)抬吊載荷的分配系數(shù)，主副小車(chē)均勻抬吊，ξ2=0.5。

　　其中ξ1+ξ2=1，歐式雙小車(chē)主梁的受力分析。

　　雙梁龍門(mén)吊雙小車(chē)主梁起重量判別式

　　>[Q1+Q2]，強(qiáng)度是控制條件，梁高h(yuǎn)=h強(qiáng)，梁自重G=G強(qiáng);

　　<[Q1+Q2]，剛度是控制條件，梁高h(yuǎn)=h剛，梁自重G=G剛;

　　=[Q1+Q2]，強(qiáng)度和剛度都是控制條件，梁高h(yuǎn)和梁自重G按上述之一計(jì)算即可。

　　對(duì)于工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)，


　　，則C2簡(jiǎn)化成：

　　強(qiáng)度為控制條件的梁高

　　式中　C1&mdash;&mdash;計(jì)算彎矩的換算系數(shù)。

　　剛度為控制條件的梁高

　　主梁截面計(jì)算

　　式中　AG&mdash;&mdash;上蓋板的截面積;

　　B&mdash;&mdash;上下蓋板的平均計(jì)算寬度;

　　&delta;P&mdash;&mdash;上下蓋板的平均厚度。

　　經(jīng)濟(jì)梁高的蓋板與腹板截面積之比&alpha;f一般取和之間的分?jǐn)?shù)值，推薦對(duì)帶走臺(tái)的窄全偏軌梁和半偏軌梁近似取?，對(duì)不帶走臺(tái)的矮全偏軌梁近似取

　　為了方便計(jì)算，若取，則

　　即，得

　　雙梁龍門(mén)吊(雙梁四軌)大車(chē)的主梁設(shè)計(jì)

　　對(duì)大于300t的大噸位大歐式起重機(jī)，按前面介紹的低凈空中歐式思維設(shè)計(jì)，會(huì)遇到小車(chē)特別長(zhǎng)、高度較大、總重較大的弊端，這些因素都與歐式輕量化概念相矛盾。筆者在實(shí)踐中通過(guò)多年的研發(fā)和探索，研發(fā)出了一種新結(jié)構(gòu)型式的大歐式起重機(jī)&mdash;雙梁四軌歐式起重機(jī)。其大車(chē)運(yùn)行部分和原低凈空型式一樣，依然采用&ldquo;三合一&rdquo;減速器傳動(dòng)，但每根主梁采用雙軌主梁，小車(chē)采用雙排車(chē)輪，很好地解決了大噸位中歐式起重機(jī)結(jié)構(gòu)型式的弊端。

　　雙梁龍門(mén)吊起重機(jī)大車(chē)主梁采用雙軌焊接箱型梁結(jié)構(gòu)，一根軌道為全偏軌，另一根軌道為小偏軌(半偏軌)。主腹板上部可以考慮采用T型鋼，也可以不使用T型鋼。在主腹板的上方和側(cè)上方安裝2根方鋼軌道，軌道和主梁上蓋板推薦采用間斷交錯(cuò)焊焊接固定。

　　雙梁龍門(mén)吊起重機(jī)的主梁設(shè)計(jì)需考慮梁跨中截面的*大彎矩，雙軌對(duì)大車(chē)主梁(雙梁四軌)的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力和對(duì)主梁腹板的擠壓應(yīng)力，跨中截面上驗(yàn)算點(diǎn)的強(qiáng)度等影響，筆者也有較深入的研究。