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运用Excel软件计算桥式起重机主梁主惯性矩

2021-07-02王向东王伟京胡长对

现代制造技术与装备 2021年5期

王向东 王伟京 胡长对

(1.平顶山市安盛机械公司,平顶山 467021;2.平煤神马机械装备集团,平顶山 467021)

在生产现场,桥式起重机不管是单梁还是双梁,应用都十分广泛。不同的使用场合需要起重机生产厂家设计不同类型的桥式起重机,其中起重量和跨距是最为关键的设计参数。设计人员根据不同的起重量和跨距,手工计算校核主梁的形心、主惯性矩、抗弯截面模量、挠度以及强度等[1],工作量较大且容易出错。随着科技进步和电脑软件的使用,国内外出现了不少计算软件,如Pro/ENGINEER和MATLAB等,都具备计算和校核功能。但是,在具体应用过程中,因正版软件昂贵且只有具备一定专业知识技术人员才能正确使用,所以一些中小企业应用较少。何海涛使用VBA在AutoCAD平台上进行二次开发,根据静矩和惯性矩的平行移轴公式和转轴公式定制应用程序,能够帮助工程设计人员自动完成截面对任意轴的静矩和惯性矩的求解[2]。任苇利用高等数学知识,通过分析平面坐标中一根线段与X轴组成的梯形,得到任意形状平面几何图形的形心、面积矩、惯性矩的数值分析求解公式,是一种灵活简便的计算方法[3]。下面简单介绍如何运用Excel软件计算桥式起重机主梁的主惯性矩。

1 起重机主梁手工计算方法

起重机的主梁多为双梁或单梁。双梁以钢板焊接而成的矩形为主,而单梁以钢板和工字钢焊接为主。在主梁的设计验算中,形心和主惯性矩计算比较复杂,容易出错。

1.1 矩形主梁的形心轴位置和惯性矩计算

如图1所示,上下左右对称的用钢板焊接起来的矩形主梁的形心轴为X-X轴线,即截面图形的上下对称轴。……

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