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桥式起重机轮压计算分析与探讨

桥式起重机在轮压计算过程中可能会出现偏差，为了保证起重机整体性能，本文对在轮压计算中出现的可能会导致误差的因素进行分析与探讨。
桥式起重机的轮压是车轮对轨道的垂直压力。轮压计算对起重机的制定、制造、使用有着至关重要的意义。起重机运行机构零部件及金属结构的强度计算主要取决于起重机的最大轮压，同时它还为制定车轮装置提供了依据，也为轨道支承结构的制定提供了原始数据。而最小轮压主要用于运行机构起动和制动时车轮的打滑验算。由此可见，假设在轮压计算过程出现了偏差，对起重机整体的性能影响是庞大的。本文对轮压计算过程进行分析，找出可能存在导致误差的因素，并对其深入探讨，为同行在该方面的研究提供参照。
轮压的计算
作用在起重机上的各种载荷通过行走支承装置和车轮传递到基础上，桥式起重机轮压的计算实际上就是这些支点所承受的垂直反力就是支承压力的计算。而关于每个支点有多个车轮的桥式起重机，常利用均衡滑轮，此时轮压的计算，也就是计算支点的总压力。
1.1 移动载荷下轮压的计算
移动载荷包括小车重力PGX和额定起升重物和吊具的重力PQ。
一般状况下，静轮压可以用来计算惯性力和桥架的静态刚度。

桥式起重机多采纳四点支承式的结构，这种结构的轮压是超静定的，具有优良的对称性，工艺性，和稳定性，其轮压计算一般采纳近似解法。
桥式起重机的大车运行机构一般按铰接车架假制定算，将车架视为四根简支梁构成的平面铰接框架，在载荷作用下，四个支承点始终随车架的变形而发生位移，不再坚持一平面上。，计算桥架各支点的支承反力：
轮压计算中可能存在的误差及造成的影响
2.1 超静定结构下轮压的近似解法
桥式起重机采纳的四点支承式结构是超静定的，支承反力的分配不仅与荷载有关，，还与车架的结构刚度、基础刚度、车架结构的制造和安装精度、及轨道的弹性和平整度等因素有关，然而要计算这些因素对支承反力的影响是相当费时的，且对轨道不平度难以估计。因此，超静定结构下轮压的计算一般采纳近似解法，而近似解法与准确解法的误差究竟差多少目前还未有研究。
然而影响轮压分配的这几方面的因素，任意因素超出误差值，都会导致起重机运行机构出现"三条腿'的状况，导致轮压不均。详见表1。
表1 导致轮压不均的原因
序号超误差因素原因1车架结构变形超载运行、选材不适、制造工艺不完善2车轮对角线偏离四车轮安装时轴线的对角线不在同一水平面上3车轮直径尺寸超差打滑、磨损4轨道的平行度和直线度超差两根主梁的拱度或下挠度不同 2.2 桥式起重机的刚性车架假设和铰接车架假制定算
在上述桥式起重机超静定结构下轮压计算过程中，小车运行机构一般按刚性车架假制定算，大车运行机构则按铰接车架假制定算，然而实际上不管是大车还是小车车架，它们的弹性总是介于这两者之间，制定者由于计算方便而依据车架及支承的刚度选择一种假设进行简化。实际上按铰接车架假制定算的支承反力比按刚性车架假制定算的支承反力略大。
2.3 小车吊运载荷与吊运位置
在目前的起重机制定中，桥式起重机大车轮压的计算方法习惯于按照起重机小车吊运最大载荷且处于极限位置时来计算，这种方法很保守，可能出于所谓的提升安全性而采纳的习惯性的算法，但是实际上或者说大多数状况下桥式起重机在吊运最大载荷时小车一般不会运行到极限位置。工业厂房在制定过程中通常需要合计到桥式起重机的大车轮压，假设按照小车处于极限位置时计算出的大车轮压实际上远远高于真实的轮压，这就对按照这个轮压而制定制造的厂房的因强度过大而造成浪费。
综上所述，桥式起重机轮压计算过程中，无论是大车轮压计算还是小车轮压计算，都存在一些可能会导致轮压计算误差的因素，因此在计算过程中依据实际状况应当合计到这些因素的影响。
3.1桥式起重机采纳的是四点支承式的超静定结构，这种结构是桥式起重机小车容易出现"三条腿'的关键原因，虽然能够通过某些方法预防或处理这种状况的发生，但是解决轮压不均的根本方法是采纳静定车架结构代替超静定结构。静定结构对结构的精度要求低，制造方便，而且由于轮压为确定值，从而可以延长车轮寿命。虽然静定结构不如超静定结构的稳定性好，但是如果能保证均衡梁的调整摆角限制在很小范围内，静定结构也可以获得很好的稳定性。
3.2桥式起重机一般状况下小车按刚性车架假制定算，大车按铰接车架假制定算，而实际上这是依据计算中所需刚度的选择而进行的一种假制定算，通过计算可以发现按照铰接车架假制定算的支承反力比按刚性车架假制定算的支承反力略大，进一步研究发现，虽然前者比后者略大，但是这两种简化计算的结果都可以满足起重机制定所需的要求。然而到底是那一种假设更能反映真实状况，目前还未有研究说明。
3.3为了有效控制桥式起重机轮压对厂房制定的影响，应该采纳正确、合理的大车轮压计算方法，并应用科学手段和正确的预防措施来完成。曾经有研究学者认为可以制定一种类似于起重力矩限制器的装置，这种装置可以对小车的运行位置进行控制，使其不能超过所吊载荷同意达到的位置，这样就可以降低起重机的最大轮压，从而实现了对起重机及厂房建造的节能。