CN2095233U - 组合形线缠绕结构预应力梁 - Google Patents

Abstract

一种缠绕结构预应力梁，属于重型机械预应力钢 丝缠绕结构，本预应力梁以圆弧和直线的组合曲线来 代替传统的规则圆弧曲线。所有线段与梁的中央轴 线对称。这种组合曲线的梁，在缠绕钢丝层时，钢丝 只对圆弧部分有法向作用力，对直线段没有法向作用 力，所以减少了底面的拉应力，因此在承受相同载荷 时可以减少梁的尺寸，或可用普通低碳钢代替低合金 钢，降低梁的成本。缩短生产周期。

Description

本实用新型属于重型机械预应力钢丝缠绕结构。

预应力结构是水压机或压力机机架一种先进的结构形式。预应力钢丝缠绕结构是指用高强度的钢丝或钢带作为预紧件。在制造时对承受载荷的结构预先进行预紧，即施加一定的载荷，使构件的特定部位产生预紧力即预应力，其目的在于用它来抵消工作状态下的大部或全部由工作载荷引起的应力，从而使构件工作在低拉应力或压应力的状态下，以提高结构的承载能力，改善其应力状态，提高构件的疲劳寿命。

目前使用的预应力机架主要采用规则的半圆形上下梁和立柱作为钢丝缠绕的承载构件，如图1所示，1为半圆形梁，2为立柱，3为钢丝层，预紧程度的选取一般以上，下梁和立柱之间在最大的工作载荷作用下不至脱开为标准。按此要求进行预紧时，会在上、下梁的底平面处（尤其在靠近中心部位）产生较大的拉应力。要使承受此拉应力的半圆梁处于安全状态，则必须加大构件的尺寸或采用强度较高的低合金钢，这样就会增加成本，延长加工周期等。

本实用新型的目的是设计一种机架结构，使之在缠绕预紧钢丝或钢带后，在获得较大预应力的同时，在上、下梁的底平面处，产生较小的拉应力。

本实用新型的技术方案是梁的形状是以圆弧和直线的组合曲线来代替目前传统的规则圆弧曲线。组合曲线梁由三个圆弧段Ⅰ和二个直线段Ⅱ及一个底部平面的直线段Ⅲ组成整个梁的外形轮廓，所有线段与梁的中央轴线对称。这种形状的梁在缠绕钢丝层时，钢丝层只对圆弧部分有法向作用力，对直线段没有法向作用力，因此可以减小梁底面的拉应力而不减小其预应力值。

说明附图如下：

图1为预应力机架结构示意图。

图2为本实用新型的组合曲线梁结构示意图。

结合附图说明实施例如下：

以300MN钛板压机为例。为使机架在预应力状态和合成状态（预紧后加上工作载荷的状态）梁底面上的拉应力减至最小，就要合理选定R₁、R₂、α₁、α₂、H₁、H₂六个参数。

六个参数的具体确定过程如下：

在R₁、R₂、α₁、α₂、H₁、H₂六个参数中，独立变量只有三个，即R₁、R₂、α₁（因为α₁＝α₂，而R₁＋H₁＝R₂＋H₂＝R R为设计半径）。

可以根据常规设计或经验，确定初始的R₁、R₂、α₁，通过有限元计算出梁底面的应力，以此作为目标函数，通过复形法优化R₁、R₂、α₁参数，使得梁的应力为最佳数值，这时确定的R₁、R₂、α₁即为所需的数值。R₁＝450mm R₂＝900mm α₁＝34.5° α₂＝55.5° H₁＝715mm H₂＝265mm。

该梁与普通规则圆弧梁比较，在梁底面处的拉应力减小30％左右，梁的重量减轻20％左右。可用普通碳素钢代替低合金铸钢如用ZG35代替35CrM。

Claims (1)

1、一种缠绕结构预应力梁，其特征是梁的形状是以圆弧和直线的组合曲线来代替传统的规则圆弧曲线，由三个圆弧段Ⅰ和二个直线段Ⅱ及一个底部平面直线段Ⅲ组成整个梁的外形轮廓，所有线段与梁的中央轴线对称。

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