方管固定桁架生产(半个月设计出一台车载起吊机主体，重要的是有限元分析)

Posted 2023-05-28

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方管固定桁架生产(半个月设计出一台车载起吊机主体，重要的是有限元分析)

近一个月没来头条露脸了，除了办理离职手续，寻找新工作外，就是在暂时安顿之后，为一个多年前认识的老板埋头设计它想要的车载起吊机。这个项目看起来很简单，整体就是一台起重机械而已。但是一台非标定制型的起重机，工况为野外高速公路桥段围墙施工场地，无电源，施工时工人和物料能升降，可移动，一处施工结束，还要整机移动到下一个场地。下面概述一下我的方案。

一、为完成整机移动，采用叉车部分结构与配置。前两个轮胎实现转向，后两个轮胎实现驱动，驱动初选液压系统，但考虑成本，最后选用发电机做电源，减速电机做动力，传动和转向机构等全部采用叉车配置。

二、起吊主体采用双立柱，双轨道，两个分立起重梁作为整体布局结构。

三、重点设计双立柱材料选型，双轨道材料选型和起重梁的材料选型及其实现同步移动的方式。

1.双立柱采用方管，双轨道采用工字钢和方管桁架混合结构，起重梁采用工字钢。

2.同步移动采用悬挂式小车，双轨安装，各自2部，实现4个吊点的起吊。

四、车架采用槽钢组焊

五、整机移动时为防止侧翻，加装配重设计；固定起吊时为防止侧翻，采用可伸缩机械式支腿增加整机稳定性。

整机方案确定后开始细化设计，根据有关参数选取具体的材料规格和材质，一边画图，一边在solidwork上调用插件simiunaton进行静应力分析。（这里略去起升载荷，惯性载荷，风力载荷等）

主要分析立柱很轨道梁的许用应力和挠度。当然对于solidworks软件来说，这样的分析非常人性化，比专业有限元分析软件adina好用多了。不过在软件分析之后还需手工计算在验证一下，以确保梁的刚度和稳定性，并控制挠度在一定范围内。

可以说有限元分析对这样的工程设备设计帮助非常大，快速，高效，准确。没有专业软件的分析，只能手工一步一步进行计算，校核，确保设计的可靠性、经济性工艺性和安全性。这需要耗费很大时间和精力，不符合现代设计的对于时效的基本要求。

对于整机稳定性设计，重点是如何将重心控制在车架几何中心，使轮胎在行走时受力平衡而不发生侧翻。这个问题重点在确定梁之后，对配重的设计。关于配重体的结构这里不展开叙述。

目前只是完成了理论设计，下来要通过专家评审，在图纸经修改确认无误后，下单施工。对于非标起重机设计，网友还有什么好的建议，希望提出来共勉。