门式斗轮堆取料机龙门架门腿结构受力分析

徐晖

摘 要：龙门架门脚的设计对门式斗轮堆取料机门腿的作用是非常大的不仅对龙门架门结构起到非常重要的支撑性作用，对于门式斗轮堆取料运行过程中的安全和稳定都有着非常重要的作用，同时龙门架门脚对设计是非常重要的，本人就门式斗轮堆取料机的龙门架门脚结构受力进行分析。希望能对龙门架门脚结进行更进一步地优化，让门式斗轮堆取料机自身的稳定性和强度得到更好的提升，同时也能够为相同类型的产品提供理论上的帮助，让门式斗轮堆取料机的效率得到更好的提高。

关键词：门式斗轮堆取料机；门腿；强度；稳定性

作为门式斗轮堆取料机的主体结构，龙门式的架构有着非明显的优点，这种主体结构主要是通过对龙门架内进行支撑的方式，来对门式斗轮堆取料机的两端尽行支撑，当门式斗轮堆取料进行工作的时候，在设脚下安中的行走台车组进行轨道预制，同时在门式斗轮堆取料机的门腿部位安装好滑道，同时门腿还可以在活动梁上安装滑道，让活动梁能够实现升降，在门式斗轮堆取料机工作的过程中，门腿起到的作用首非常大的，既能够保证设备的平稳运行，又能够让设备的安全性能得到更好的保障。

1 门腿结构及载荷特点

在门式斗轮堆取料机的设计过程中，门脚对其的作用是非常大的，不仅能够对定梁起到非常关键的作用还被称之为柔性N腿，在门式斗轮堆取料机中刚性的门腿主要是采用内凹式的设计方式，整根顶都被固定镶嵌在梁箱之上全部都是采用焊接面进行固定刚性廉洁的，这两种不同的连接方式之间并没有交集，两者之间主要是用球铰来进行连接，这种连接方式也许的两者之间会有少量的相对应的运动方式，同时这也是考虑到温度的变化，对门架的影响来进行设定了，固定梁和刚性门腿之间连接的点被称之为刚节点主要承受来自活动量和固定量的压力，同时还要承受门式斗轮堆取料机运行过程中所出现的惯性力和侧向力，刚性门腿在承受这两种力之后，还需要承受横向力，承受力来自两个方向的力，是双向压弯构件，固定梁和柔性门腿之间的连接点被称为铰接点，相对来讲柔性门腿承受的力要简单得多，是一种单项压弯的构建。

2 门腿静力学分析及力学计算

2.1 静力学分析

通过上述表述，我们可以发现柔性门腿和刚性门腿在很多方面都有着非常大的不同，建立的模型也有非常大的差距，一般情况下来讲，刚性门腿都是承受来自于基础支座的压力，比如水平方向上的惯性力等，固定梁之间组成的链接处又被称之为刚接点，主要承受来自门式斗轮堆取料机在进行行走过程中的力，柔性门腿和固定梁之间形成的力又被称之为单铰点，从上述刚性门腿和柔性门腿两者之间所受的力，我们可以看出两种门腿都是相对来讲比较封闭的钢架式门腿结构，和刚性门腿单独受力有所不同，刚性门腿主要是通过承受风载荷的放式，来承受固定梁自身的外载荷力，在门腿和固定梁之间会采用全新的全断面接触的方式，让固定梁的载荷变得更加合理。通过对两个门腿进行建模计算，可以知道两个门腿的平面内都有着超静定结构，这种结构模式在一定程度上有着非常强的承受能力，由两个门腿计算模型可以看出，在门腿平面内，两者均为三阶超静定结构。若想求解支反力及所受弯矩需采用结构力学中力法解正则方程，但求解过程非常繁琐，在此不再赘述。

2.2 强度计算

在龙门架平面内门式斗轮堆取料机的运行过程中，门腿的上端弯矩程度是非常大的，在门腿的平面内，门腿的元宝梁以及机构连接的节点是弯矩程度是非常大的，同时在同一个方向上，还有这两处非常危险的截面。两个门腿均為压弯构件，刚性门腿为双向压弯构件，情况更为复杂。对其危险截面进行强度校核

式中：N为支腿的轴向压力，由垂直载荷和水平载荷引起的支腿垂直支反力；MX、My为龙门架平面和门腿平面的计算弯矩；A为计算截面的支腿截面积；MX、My为计算截面的支腿截面抗弯模数。

由于两个门腿在龙门架平面和支腿平面都是变截面，通常除了校核上述危险截面之外，还应对中间截面进行强度校核。

2.3 整体稳定性计算

门腿作为压弯构件，整体压杆稳定性显得尤为重要，因为压杆失稳是轴心受力构件及偏心受力构件的主要失效方式，因此对其进行稳定性校核非常必要。

2.4 局部稳定性计算

为防止门腿的腹板和翼缘板发生波浪变形，还应对门腿进行局部稳定性校核，否则有可能导致结构过早损坏。对于轴心受压的箱形截面门腿（即柔性门腿），其腹板的计算高度与其厚度之比及箱形截面两腹板间的翼缘板宽度与其厚度之比应满足对于偏心受压的箱形截面门腿（即刚性门腿），其参考文献腹板的计算高度与其厚度之比及箱形截面两腹板间的翼缘板宽度与其厚度之比应满足

3 结束语

通过上述文章，我们可以看出门式斗轮堆取料机在进行龙门架支腿的设计之前必须要仔细地对其进行分析和计算，只有这样才能保证门式斗轮堆取料机有更好的符合力学和教学的标准让。让门式斗轮堆取料机的构架结构为我们提供非常充足的科学依据，让工程设计变得更加高效，加快了前期准备工作的效率，让门式斗轮堆取料机设计的实践性变得更强，在对骨架进行设计的过程中，还需要对门式斗轮堆取料机的载荷能力根据具体的情况进行判断。

参考文献

[1]于会春，徐万鑫，刘丛.门式斗轮堆取料机龙门架门腿结构受力分析[J].起重运输机械，2017（10）：110-112.

[2]钟映春，文铭，李军.一种铝型材自动堆垛系统：CN206407640U[P].2017.

[3]KOMATSU Kohei，阙泽利， KOMATSU Kenji，等.实心锯材用于住宅式龙门架的研[1]究[J].林业工程学报，2017，2（4）：134-145.

[4]房柯，彭国文，陈永望，等.“华龙一号”核电厂抗飞机撞击门传动系统研究[J].产业与科技论坛，2017，16（20）：87-89.