试谈桥式起重机条形主梁结构

试谈桥式起重机条形主

梁结构

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试谈桥式起重机条形主梁结构作为制造大国，起重机制造是我国必须涉及的领域之一，桥式起重机是装卸大型货物和设备不缺少的重要工具，广泛的运用于物流和交通运输。目前国内一般停留在经验设计上，所以，有必要对起重机的结构研究和分析，尤其是条形主梁结构，用三维软件和有限元分析软件进行数字化设计，合理的优化结构，最终设计出先进的起重机。

桥式起重机是大型制造工厂很重要的辅助生产工具，主要用来完成材料和工件的装卸和搬运，他应该满足工厂的机械化和自动化的要求，人力物力的使用量应被减少，提高生产效率，更应该提高自动化程度。桥式起重机的核心部件是主梁，对主梁设计是制造一台桥式起重机的最首要任务，小车运行情况的良好与否主要和主梁的综合性能有关。假如主梁的结构设计不合理，不仅影响小车的性能，还会影响自身的承载能力，严重时发生破坏等情况。所以，对桥式起重机条形主梁的合理设计是很重要的，而且要时时进行维修和保养。

桥式起重机的现状

起重机在提高生产能、减少人力物力投入、降低成本方面具有不可磨灭的功能，它的主要功能是装卸和运输货物和原料等，在垂直平面或水平面内直线运动，也可以在两个平面内同时运动。随着工业社会的迅速发

展，起重机不再是以辅助工具的身份出现，它已成为主体设备的一份子。起重机械的结构不断需要被优化，以便提高产品的质量，为提高生产率和自动化程度做铺垫，现如今人们更渴望设计出可靠性强、高效率和节能环保的起重产品。

我国的起重机历史起源比较早，古代就用它灌溉庄稼。1880年第一台电力桥式起重机问世，随着制造业的不断发展，起重机的研发投入不断加大，促进了此行业的快速提升。随着计算机的出现，起重机的设计进入了数字化设计时代，使得许多新型的设计方法诞生，起重机的质量得到了进一步提高。下面介绍几种现阶段用于设计桥式起重机主梁的方法。

1.1.优化设计

起重机行业开始运用计算机技术和优化知识后，使得起重机设计摆脱了传统的设计方式，迅速的挑选最优方案进行设计。优化设计的最大特点是依据设计要求，确定所要用到的参数，满足产品的性能要求。最先使用优化设计方法的国家有中国和美国等，基本都是以减轻产品质量为目标函数。我国主要采用综合评定法来完成整体设计，以最少的零件组建最多的产品规格，也就是说系列化生产。

1.2.计算机辅助设计。

计算机辅助设计指利用计算机和图像设备帮助工作人员完成设计工作，也称为CAD.随着计算机技术的迅速发展，各个工程领域都运用计算机辅助技术方便高效的完成工程设计，尤其是在起重机设计中。利用计算机的快速计算能力处理复杂的方程和庞大的数据，采用三维软件和有限元分析软件等对主梁结构实体建模和运动仿真，尽早的的发现潜在的缺陷和问题，及时作出修改和优化。大大的减少了资源的浪费，不仅减少了成本和劳动量，节约了开发时间。目前，计算机辅助技术还不够成熟，需要对它更深层次的研究和开发，挖掘它潜在的功能。

1.3.动态仿真。

动态仿真还是用计算机来完成，以往的设计大多是以静态设计为主，缺乏直观的分析。起重机主梁在实际工作当中不仅仅受一个因素的影响，无法用人工感知主梁的运行状况，动态仿真技术可以帮助设计人员比较好的分析主梁的动态特性。由于有限元理论的建立，许多仿真软件陆续被开发，为起重机设计采用运动仿真创造了条件。运动仿真软件可以对主梁的各种情况的受力和运动状况模拟，用仿真结果验证实际参数的正确性。

以上是几种比较典型的和先进的设计方法，除此之外还有极限状态设计、可靠性设计和模块设计等等。目前，最常用的应用最广泛的两种方法是优化设计和动态仿真，尤其是起重机设计的主要方法。

桥式起重机主梁研究的方向

技术随着时间不断变更，先进技术得到应运，起重机行业的发展也靠技术的竞争。起重机技术不仅是衡量国家综合国力的一项依据，也代表着一国的技术水平。所以，需要不断地创新，设计出符合经济性的产品。为了满足社会主义社会的建设需要，我国的桥式起重机应向以下几个方向发展。

2.1.向自动化、机械化、智能化生产方向发展。

主要用电子系统和机械系统协调工作，电子系统对机械装置等执行元件发出命令进行控制和检测，当发现执行动作偏离要求值时，用控制系统完成调节。使得起重机自动完成一系列动作，比如控制、定位、调整和检测补偿等，实现智能化生产。这样可以省下人力劳动的投入，但是它的成本非常高。

2.2.向模块化、系列化方向发展。

选择结构、功能和尺寸较为典型的产品作为基础，运用结构典型化和零件通用化，设计出其他尺寸的产品。要求产品具有很高的机构相似度，也可以减少工艺装备的数量。

2.3.向重量轻、样式多的方向发展。

从总体利益的角度出发，尺寸小、质量轻、结构简单的起重机更具有竞争力，它可以减小工厂的占地面积，同时在搬运、装备和拆卸方面更加便利，减少了生产制造和保养费用。

桥式起重机主梁研究的缺陷

我国在起重机行业的年产量位居世界第一，尽管销量巨大，但是产品的性能方面和发达国家有一定的差距，表现在产品种类单一。我国起重机设计技术还不够成熟，设计的产品结构尺寸很大，质量笨重，没有国际竞争力。现阶段我国桥式起重机主梁研究存在如下问题：

3.1.产品性能不佳。

我国生产的起重机主梁存在很多问题，设计结构尺寸不合理，自身的重量很重，导致安装和维护不便，容易产生噪音，经常发热变形。

3.2.加工工艺很差。

由于主梁的制造精度要求极高，加工时需要用到高精度的精密机床，但我国目前缺乏大型的精密级机床。所以，加工产品的难度增加，使加工主梁的工艺很差。

分析我国起重机的现状，发现我国的起重机制造量巨大，但现阶段的制造技术存在各种各样的缺陷，有待进一步改进。研究桥式起重机主梁结构的方法很多而且各方法的成本和达到的效果不同，所以根据实际情况如何把各种方法互相结合使用也需要深入思考。总之，在最小的成本下，设计出最优良的桥式起重机主梁结构是主要目的，去除不足向更好的方向发展。