摘要：摇臂式悬挂起重机的悬臂可以旋转并且可以在轨道上沿直线移动，因此悬臂旋转到不同的角度和大车行走到不同的位置时，大车上四个角点的行走轮对工字钢轨道所产生的压力情况是不相同的。本文通过选取3个典型位置分析计算了在不同工况下工字钢轨道的受力情况。
　　关键词：摇臂式悬挂起重机；工字钢轨道；摇臂；强度计算
　　0 引言
　　在轨道客车墙板焊接生产线上或某些大型企业设备安装过程中，悬挂起重机是经常使用的吊装装备。悬臂的安全是整个吊装工程安全的关键，结合悬臂多采用工字钢的特点，通过分析悬臂起重机工字钢悬臂梁典型工位的受力情况，作为对悬臂起重机工字钢悬梁进行设计依据，并有针对性地对特定工位及其附近位置悬臂所受到转矩和应力进行加强检验和监控，必要时在悬臂危险截面及其附近采取加强其强度和刚度等相应措施，确保悬臂起重机吊装安全。本文使用有限元分析软件Solid Works Simulation对悬臂的3个典型位置进行弯矩与应力计算与分析，从而为悬臂起重机的设计与计算、检验等提供依据，对工程应用具有一定的指导意义。
　　1 工况分析
　　1.1 典型工位确定
　　为了便于分析计算，我们取3个典型的位置分别进行计算和分析，以便找出在哪种情况下，工字钢轨道所承受的弯曲应力最大和工字钢轨道所承受的局部轮压最大。那么这种情况就是极限工况。
　　3个典型位置分别是：摇臂与工字钢轨道平行；摇臂与工字钢轨道成90°角；摇臂与工字钢轨道成45°夹角。
　　1.2 计算说明
　　工字钢所受行走轮的支反力由Solid works Simulation软件的结果工具中反作用力功能选项进行快速求解。本文直接引用计算结果。轨道选用工字钢125a，材料Q235A，截面面积S=48.541cm²，惯性矩I_x=5020cm⁴，弯曲截面模量W_x=402cm³。E点施加5000N的载荷。为了简化计算，本文未考虑工字钢轨道自重。将轨道视为简支梁，长度L为6m。轨道间距为1.5m，沿轨道方向上的行走轮间距W为1.8m。
　　2 受力分析与计算过程
　　第一种情况（摇臂与工字钢轨道平行），如图1所示。
　　由Solidworks Simulation的分析结果可以看出横梁1和横梁2的受力情况相同，下面对横梁2的最大弯矩值和最大应力值进行求解。弯矩图如图2第一种情况弯矩图所示。
　　由Solidworks Simulation的分析结果可以看出横梁2的受力最大，下面对横梁2的最大弯矩值和最大应力值进行求解。弯矩图如图4第二种情况弯矩图所示。
　　由Solidworks Simulation的分析结果可以看出横梁2的受力最大，下面对横梁2的最大弯矩值和最大应力值进行求解。弯矩图如图6第三种情况弯矩图所示。
　　4 结论
　　通过以上分析可知：在第二种情况下即悬臂与工字钢轨道成90°夹角时，工字钢轨道整体承受最大弯矩和应力；在第三种情况下即悬臂与工字钢轨道成45°夹角时，工字钢轨道的下翼缘承受最大的局部轮压，产生最大的局部应力。在设计和计算中，会将第二种情况作为设计和计算简支直线轨道整体力学分析的出发点和依据，会将第三种情况作为局部力学分析的出发点和依据，只有在整体和局部的分析结果都小于工字钢材料许用应力的情况下该工字钢轨道才能满足设计要求。