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如何实现kbk轨道的轻量化

发布时间:2021-03-11人气:0

如何实现kbk轨道的轻量化

  "轻量化"最初是在汽车工业领域提出的。由于汽车自重与油耗的相关性,"轻量化"逐渐引领了汽车设计的潮流。从那时起,"轻量化"的趋势蔓延到其他制造业,如kbk轨道设计和制造。为了满足实际需要,现代kbk轨道械正在朝着大起重能力的方向发展。轻巧的技术是在确保kbk轨道重量的同时减轻kbk轨道的重量。中国kbk轨道的重量通常比国外的kbk轨道重20%-50%.基于此,我们可以看到中国的kbk轨道和欧洲的kbk轨道之间存在巨大的重量差距。在kbk轨道的轻量化设计方面,中国仍有很大的改进空间。

  kbk轨道的轻量化主要体现在五个方面:

  (1)kbk轨道的设计方法通常为许用应力法,为保证kbk轨道产品使用的安全性,在实际设计中通常采用较大的安全系数,从而导致kbk轨道产品自重增加尺寸偏大,造成资源的浪费。应广泛使用极限状态的设计法,提高计算精度,使计算结果更逼近金属结构在实际工作中的状态;应用有限元法、模糊优化设计等现代设计方法,深入剖析并动态模拟钢材结构的力学和材料性能。

  (2)对于kbk轨道中的非主要受力构件,可采用工字钢、槽钢等;可多采用焊接结构代替铸件,运用机器人焊接等焊接技术,与人工焊接相比,在保证焊接质量的同时可减少对焊料的使用:运用热处理等工艺提高kbk轨道齿轮等构件的表面强度,确保结构优化的情况下kbk轨道具有足够的安全性。

  (3)为了保证设计出的产品足够安全,设计者往往增加钢板厚度,并额外设计加强结构,从而提高了轻量化kbk轨道的自重。国外的相关kbk轨道企业采用铝合金材料制造kbk轨道的主要构件,与钢制kbk轨道相比,铝合金材料kbk轨道可减重30%以上:针对不同类型的构件了釆用不同的材料,尽可能用H型钢材代替板材节约结构钢材,并提高结构的抗弯强度。

  (4)传统的kbk轨道可分为桁架式和箱形结构,通常以型钢和钢板作为主要组成枃件,通过焊接或螺纹连接的方法实现不同构件的连接,这些结构偏重于稳定性和安全性,而对经济性考虑较少,使用型钢代替焊接横梁:采用柔性小车架,将"井字型"梁结构改为"工字型"梁结构;降低小车的总体高度,并采用"多合一"小车运行机构,这样在保证结构稳定性和安全性的前提下,对kbk轨道的部分结构进行了改进,减小了kbk轨道的自重。

  (5)对kbk轨道构和电气系统改进,采用紧凑型起升机构,选用高速电机并配用制动力矩小的制动器;采用变频调速技术,提高kbk轨道的节能效果;起升机构可采用电动葫芦;根据起升高度和起升速度的不同选择合适的倍率。

  那么,如何实现kbk轨道的"轻量化"呢?

  可以从三方面着手:结构设计轻量化、轻量化应用新材料和新工艺、增强计算机设计效果。

  轻量化结构设计,主要集中于对kbk轨道规格、型号的优化,通常需要保证kbk轨道机械的结构强度和功能设计,尽可能使kbk轨道的结构更加紧凑、轻量化。

  新材料、新工艺的轻量化应用主要是用铝、镁、陶瓷、塑料、碳纤维复合材料等轻量化材料替代现有材料,并通过新的加工制造工艺对相应的轻量化设计进行改进、推广和实现。

  至于对计算机的设计效果加强,主要是因为计算机以其巨大的计算能力在kbk轨道的设计中可以发挥更准确、完善的功能,尤其是有限元分析方法、局部强化设计等计算机功能。


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