拉桿件結(jié)構(gòu)有何實用設(shè)計

　　拉桿是堆垛機和取料機等大型設(shè)備上非常重要的部件。它在懸臂結(jié)構(gòu)和主結(jié)構(gòu)之間建立了良好有效的連接。 它在設(shè)備的運行中起著決定性的作用。一旦其強度不令人滿意，就會出現(xiàn)問題，接下來小編簡單介紹一篇優(yōu)秀機械論文。

　　1 概述

　　堆取料機上的拉桿至少有四種，其中一種是連接懸臂梁及配重梁與設(shè)備主體的連接構(gòu)件，承受拉力較大。本文主要以該種拉桿進行分析闡述。

　　在設(shè)計每一個拉桿時，都需要進行分析計算出拉桿所受到的外力，之后計算拉桿的截面和拉桿耳環(huán)處的兩個危險截面是否滿足安全要求，分析板寬，板厚，結(jié)構(gòu)是否合理，拉桿耳環(huán)的兩個危險截面的計算較為復(fù)雜，尚沒有十分精準的計算，所以設(shè)計計算就更加重要、須更仔細。值得一提的是：拉桿母板的長度方向必須是板材的軋制方向;且最多只能拼接一處，必須是全熔透坡口焊縫，超聲波探傷(UT)，探傷至少100%BⅡ級。

　　2 拉桿的幾種結(jié)構(gòu)

　　拉桿耳環(huán)的結(jié)構(gòu)形式一般有三種，一種是耳環(huán)用厚板，拉桿體用薄板結(jié)構(gòu)，厚板與薄板開坡口對接焊縫，采用100%探傷，如圖1所示。這種結(jié)構(gòu)在國外用的比較多，結(jié)構(gòu)簡單經(jīng)濟。但焊縫要求質(zhì)量必須保證。國內(nèi)用的比較少，因為焊縫質(zhì)量一旦出現(xiàn)問題，后果不堪設(shè)想。第二種是鑲嵌軸套的結(jié)構(gòu)，如圖2所示。這種結(jié)構(gòu)首先需將母版切割出適當圓孔，再鑲焊具有一定厚度的軸套。相對來說，這種結(jié)構(gòu)形式制造工時較多，制造成本較高。但其質(zhì)量容易保證。第三種是貼焊臍板結(jié)構(gòu)，即在拉桿的母板耳環(huán)外表面加貼鋼板來增加耳環(huán)的抗拉和抗擠壓能力，如圖3所示。這種結(jié)構(gòu)經(jīng)濟，設(shè)計時需要經(jīng)過詳細校核驗算。

　　3 臍板結(jié)構(gòu)拉桿力學(xué)分析

　　斗輪機堆取料機前拉桿共兩支，每支拉桿由兩片拉板(即母板)組成與梁上一支單鉸耳鉸接成副。在設(shè)備的前期設(shè)計時s，計算出每支前拉桿受力F，在實際中設(shè)計時代入具體數(shù)據(jù)即可。以貼焊臍板的結(jié)構(gòu)為例，如圖4所示，計算分析如下。

　　3.1 孔壁的擠壓應(yīng)力

　　3.2 拉桿A-A截面應(yīng)力

　　3.3 拉桿B-B截面應(yīng)力

　　3.4 校核

　　各部分應(yīng)力σ≤[σbs ]/k

　　σbs——鋼板屈服強度;

　　k——安全系數(shù)。

　　在大量的實例中，發(fā)現(xiàn)A-A截面應(yīng)力偏大，隨著設(shè)備的長期使用，考慮到額外因素(腐蝕、疲勞等)，結(jié)構(gòu)截面強度有潛在危險。

　　4 優(yōu)化設(shè)計

　　考慮到貼焊臍板結(jié)構(gòu)加工制造優(yōu)勢，在沒有特別的限制或要求情況下，這種結(jié)構(gòu)形式是普遍采用的，但是據(jù)以上設(shè)計計算時，發(fā)現(xiàn)有些位置空間冗余，有些截面又可能會出現(xiàn)不安全后果。所以在已有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，結(jié)合各部分的應(yīng)力值，對可優(yōu)化截面進行改進，將應(yīng)力值較小的位置，將其截面適當減小，將應(yīng)力值略大的截面適當加大。

　　做出優(yōu)化結(jié)構(gòu)如圖5所示，這樣使得結(jié)構(gòu)更具合理性。

　　結(jié)語

　　從大型設(shè)備整體方面分析，拉桿會根據(jù)需要安裝在不同的位置，進而起到相應(yīng)的作用。然而工況的不同，設(shè)備會有偏載，使得不同位置的拉桿拉力不同，受此影響，拉桿的某些部位會發(fā)生應(yīng)力集中，所以在設(shè)計計算應(yīng)力值時，就需要分別考慮到偏載(計算時加入偏載系數(shù))和應(yīng)力集中(計算時加入應(yīng)力集中系數(shù))，這是十分必要的。

　　參考文獻

　　[1]張質(zhì)文，虞和謙，王金諾，包起帆.起重機設(shè)計手冊[M].北京：中國鐵道出版社，1998.

　　[2]成大先.機械設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

　　閱讀期刊：《建筑機械化》

　　《建筑機械化》(月刊)創(chuàng)刊于1980年，由中華人民共和國建設(shè)部主管，中國建筑科學(xué)研究院建筑機械化研究分院主辦，是中國質(zhì)量協(xié)會工程機械分會、中國工程機械行業(yè)協(xié)會用戶工作委員會會刊，國內(nèi)外公開發(fā)行。