行车钢梁悬挂加载强度分析

□ 周 波 □ 钱彬彬

1.长飞光纤光缆股份有限公司 武汉 4300732.光纤光缆制备技术国家重点实验室 武汉 4300733.沈阳新松机器人自动化股份有限公司 沈阳 110168

1 分析背景

随着经济的发展和科技的进步,我国将迎来智能制造时代,中国制造2025将引领传统制造行业向智能制造转变,国内的智能工厂进入发展的新高潮。长飞公司为提高生产效率,提出以现有车间行车钢梁为基础,在下侧安装导轨,悬挂安装智能设备,代替以往人工操作行车上下料方式。在项目具体落地实施前,需进行行车钢梁强度、结构、稳定性等多方面综合验算与分析。笔者对实际工况进行合理简化及建模,采用有限元法进行仿真计算[1-3],为项目的安全实施提供技术参考。

2 受力分析

行车钢梁基建时,坐落在土建支撑台上。钢梁通过下翼缘板焊接夹板,并与土建支撑台采用螺栓连接,如图1所示。单根钢梁长8.1 m,钢梁横截面尺寸如图2所示[4]。

▲图1 行车钢梁固定形式

智能设备重力载荷为68.42 kN,外形尺寸如图3所示。智能设备由四角位置安装的滑轮A、B、C、D坐落在行车钢梁下挂的导轨上。钢梁材料为Q235B钢,质量约0.95 t。行车自身重力载荷为17 kN。四个滑轮的受力载荷见表1。

▲图2 行车钢梁横截面尺寸

表1 滑轮受力载荷 N

行车运行在行车钢梁上,与智能设备不同步运行,因此分析时不考虑行车的动载荷,也不考虑行车的起重负载。智能设备质心偏移,导致两侧导轨上滑轮的受力载荷不同。依据GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》[5]要求,变形载荷仅考虑滑轮A、B侧导轨受力,强度载荷同时考虑双侧导轨受力,计算得到分析载荷,见表2。……