SolidWorks在起重机虚拟产品设计中的应用

    2.工况二

    小车位于门机跨中，刚性支腿固定，柔性支腿约束X方向和Z方向，Y方向自由(以小车走向为X方向，大车走向为Y方向，垂直地面的方向为Z方向)。承受60t的基本载荷(方向垂直向下)和2t的冲击载荷(方向沿Y向)，两个载荷的位置都位于主梁跨中。材料属性与工况一相同，其分析结果如图10所示。结果显示，整机最大等效应力值为110MPa，小于材料许用应力177MPa，位于主梁跨中下方，满足强度和刚度要求。

图10 小车位于门机跨中，承载60t+2t的整机应力分布图

    3．工况三

    小车位于门机跨中，刚性支腿固定，柔性支腿约束x方向和Z方向，y方向自由(以小车走向为X方向，大车走向为Y方向，垂直地面的方向为Z方向)。承受60t的基本载荷(方向垂直向下)和2t的冲击载荷《方向沿Y方向，冲击载荷位于柔性支腿与轨道的接触处。材料属性与工况一相同，其分析结果如图11所示。结果显示，整机最大等效应力值为292MPa，大于材料许用应力177M Pa，位于柔性支腿和主梁交接处。这种工况等效于控制系统已经出现问题，大车两腿没有一起运动，造成了扭转，呈现应力过大，如图11所示。

图11 小车位于门机跨中，承载60t+2t的整机应力分图

      4.工况四

    小车位于门机跨中，刚性支腿和柔性支腿均固定(以小车走向为X方向，大车走向为Y方向，垂直地面的方向为Z方向)。承受60t的基本载荷(方向垂直向下)、1.2t的冲击载荷(方向沿X向)和自身的重力载荷g，冲击载荷位于柔性支腿与轨道的接触处。材料属性与工况一相同，其分析结果如图12所示。结果显示，整机最大等效应力值为128MPa，小于材料许用应力177MPa，位于主梁跨中下方。满足强度和刚度要求。

图12 小车位于门机跨中，承栽60t+1.2t+g的整机应力分布图

      5.工况五

    小车位于门机跨中，刚性支腿和柔性支腿均固定(以小车走向为X方向，大车走向为Y方向，垂直地面的方向为Z方向)。承受60t的基本载荷(方向垂直向下)、1.2t的冲击载荷(方向沿X向)，冲击载荷位于柔性支腿与轨道的接触处。材料属性与工况一相同，其分析结果如图13和图14所示。整机最大等效应力值为lOBMPa，小于材料许用应力177MPa，位于主梁跨中下方，满足强度和钢度要求。

图13 小车位于门机跨中，承栽60t+1.2t的整机应力分布图

图14 小车位于门机跨中，承载60t+1.2t的整机位移分布图

    三、结论与建议

    通过上述计算表明，此桁架起重机装置的强度、静刚度及动刚度在控制系统没有问题的情况下均满足设计要求。如果控制系统出现问题，将会导致起重机结构的破坏，所以要避免这种情况的发生。SolidWorks为设计人员提供了设计与分析验证一体化的解决方案，解决了过去长期困扰工程技术人员计算分析困难的问题，帮助设计人员在设计的同时完成工程分析及计算，不但节省了材料用量，还能将设计结果成功把握。