Page 61 - 《橡塑技术与装备》2020年16期（8月下半月）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS) 设备管理与维护 韩亚娜 等·橡塑机械典型零部件吊装工艺设计与分析

式零件、组合体类零（部）件、外形不规则类零件。 6.1 底座吊装工艺流程 6.2.7 吊环有限元分析
轴类零件有 ：辊筒、螺杆、转子、齿轮轴、芯轴 依据底座加工工艺过程，设计底座的吊装工艺流 6.2.7.1 吊环应力检验
等 ；盘板类零件有 ：机头体、口模、齿轮、墙板等 ； 程，如图 4。图中从序 1~5，是毛坯进入加工车间进 （1）吊环受钢丝绳最大拉力 15 000 kg，吊环的
卧式零件有 ：减速箱箱体、底座、机筒、下梁等 ；立 行粗加工需要进行的工序，从序 6~12，是毛坯 → 半 受力如图 6，吊环的薄弱环节是吊环孔及底平面上 4
式零件有 ：机架、边支架等 ；组合体类零（部）件有 ： 成品 → 成品过程进行的工序，从序 13~14，是零件进 个螺栓孔，下底面固定约束。
组立减速箱、组立机头装置等 ；外形不规则类零件有 ： 行装配、包装运输工序，在零件加工过程中，如下吊

压延机带台阶底座等。 装工序还存在反复。
本文橡塑机械典型零部件的吊装工艺以典型卧式 6.2 底座吊装工艺设计
零件底座为例，如图 3，来分析典型零件吊装工艺的 按照吊装工艺流程，重点设计分析图 4 中的序
设计过程，具体如下 ： 1~7 和序 13 的吊装工艺，如下 ：

6.2.1 吊车选择
假设底座毛坯重量 30 000 kg，则吊车额定起重
图 8 吊环剪切应力有限元分析云图
量＝ 30 000/80%=37 500 kg，因此选择额定起重量不
小于 375 00 kg 的吊车。
图 3 典型卧式零件底座示意图
图 6 吊环受力图
(2) 当吊环的材料为 Q235-A 时，σ b ≥ 375~500 MPa，
σ s ≥ 225 MPa ，吊环的有限元分析如图 7~ 图 9。

图 4 底座吊装工艺流程
图 9 位移有限元分析云图
6.2.2 质心坐标 mm，取 d=39 mm。
根据 底座的 三维模 型，取 X≈4 935，Y≈791， 6.2.4.3 选择钢丝绳的数量 ： 4 根。 （3）当吊环的材料为 45 钢 时，σ b ≥ 600 MPa，
Z≈-255。 6.2.5 吊钩选择 σ s ≥ 355 MPa，吊环的有限元分析如图 10~ 图 11。
6.2.3 毛坯吊点选择 按照表 3，选择单钩，并带有锁紧机构。 应力 - 基本的分析如图 11，最大应力为 38.68
图 7 吊环应力有限元分析云图
底座两侧各设计 2 个吊环，吊环吊点外悬长度约 6.2.6 毛坯吊装 MPa ；图 12 是剪切应力分析图，最大为 19.23 MPa ；
占总长的 1/5 左右，吊索分支间的夹角 β 最大不超过 使用 4 支钢丝绳勾住底座两侧的吊环（如图 5）。 a. 应力 - 基本的分析如图 7，最大应力为 85.55 MPa ； 吊环综合应力有限元分析结果如图 13，可知吊环所受
120°，并且使纵向吊装索具受力分配合理，并有足够 图 8 是剪切应力分析图，最大为 42.13 MPa。 最大应力小于 σ b 。
的工作空间，毛坯主吊点设置在底座质心以上，其高 b. 位移 — 节点的分析如图 9，最大为 0.063 96 mm。 6.2.7.2 结论
度： b=0.3 L/tg（β/2），如图 5。 c. 依据底座与吊环吊装结构进行的综合有限元分 所选择的吊环材料 Q235-A（或 45 钢）及吊点
6.2.4 钢丝绳选择 析结果如图 10，可知吊环所受最大应力小于 σ b 。 强度符合要求。
6.2.4.1 钢丝绳最大拉力计算
每根钢丝绳最大拉力 ： S=Q×m/n=30 000×2/4=
15 000 kg。
6.2.4.2 钢丝绳直径计算
钢丝绳直径 d =(S/10)1/2 =（15 000/10）1/2 =38.72 图 10 吊环应力有限元分析结果（Q235-A）
图 5 底座毛坯吊点

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