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為了使底架中支腿結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能更強,在支腿結(jié)構(gòu)的設(shè)計中廣泛使用了超高強度鋼材新材料,同時其主要受力焊縫大多處理成坡口角形凸焊縫,增強了焊縫因震動而引起的疲勞特性,使應(yīng)力集中的程度降至最小。所以支腿結(jié)構(gòu)主受力焊縫如何處理應(yīng)作為一個重點來把握。
回轉(zhuǎn)底座與支腿鉸點的連接區(qū)域,是底架結(jié)構(gòu)的最危險區(qū)域,因此,回轉(zhuǎn)底座與支腿連接鉸點的結(jié)構(gòu)設(shè)計是底架結(jié)構(gòu)設(shè)計的又一個重點。由于受計算方法、經(jīng)驗及實驗手段的影響。在底架結(jié)構(gòu)鉸點的設(shè)計上呈現(xiàn)出多樣化及個性化的趨勢:意大利ANTONELLI公司在鉸點的設(shè)計方面就傾向于箱形結(jié)構(gòu),
這種設(shè)計思想與制造難度比較符合國內(nèi)廠家的思路,成為眾多廠家模仿的籃本。意大利CIFA公司則采用了厚板對接的連接結(jié)構(gòu),由于這種結(jié)構(gòu)有其折疊空間小的優(yōu)點,仍然有不少廠家采用。這種結(jié)構(gòu)形式在焊接中就需要很好的處理厚板與薄板件的對接、厚板焊前預(yù)熱問題。
德國PM公司在鉸點結(jié)構(gòu)的處理上最有特色一博采眾長,多樣化,其42米以下級別系列采用了厚薄板對接的連接方式,42米以上級別系列則采用了箱形的連接結(jié)構(gòu),可見其設(shè)計及制造技術(shù)研究的具體化、深入化。
混凝土泵車設(shè)計所使用的計算理論和計算方法,對底架中支腿及回轉(zhuǎn)底座結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響也非常大。知名企業(yè)都有自己的科研機構(gòu),對混凝土泵車的底架的計算理論、制造工藝等都有深入的研究,早已廣泛使用FEM(有限元法)等新的計算方法,大大減輕了整機的重量。我國許多企業(yè)也使用FEM等計算方法,但一般都只是驗算。
所使用的計算理論基本上還是按照七八十年代起重機車架的計算方法,許多局部結(jié)構(gòu)的設(shè)計都是憑經(jīng)驗或簡單的計算。另外,我們對焊接、彎形等工藝所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力、變形等的研究也很少,許多研究只是停留在理論上,很少在產(chǎn)品設(shè)計中使用,致使我們的許多產(chǎn)品在技術(shù)水平、實物質(zhì)量上有很大的差異。
底架結(jié)構(gòu)由于承受了整車的傾覆彎距及泵送系統(tǒng)的震動,其局部的損壞多是以局部結(jié)構(gòu)的疲勞破壞為主。由于混凝土泵車工作工況的惡劣性及復(fù)雜性,所以深入研究底架結(jié)構(gòu)特別是鉸點區(qū)域等高應(yīng)力區(qū)域的疲勞特性、開展底架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究,將是設(shè)計工作的重中之重;有效減少焊接應(yīng)力,如何避免油箱、水箱等焊接區(qū)域延時裂紋的產(chǎn)生將是制造工作中所面臨的重要課題。