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检测及计算货架的承受能力
时间:2016-11-07 来源:上海蜇醒工业科技有限公司 本站浏览次数:
在现代物流设备中, 仓库货架作为一种重要的仓储设备越来越多地用于各行各业中,合理地设计、选择货架成为越来越重要的工作。而横梁作为组合式货架中的重要部件,如何科学选择也是一个需要解决的问题。下面小编来谈谈货架的承受能力检测及计算:
1、货格载货模型的简化货格为中存放货物的最小单元,由横梁和立柱组成。研究货格载货模型是为了更好的分析横梁的受力模型。
在实际应用中,组合式货架的横梁跨度集中在1 000 4 000 mm之间。跨度较小的横梁一般用于轻小型货架,货物以散料和小包装货物为主,并直接放置在横梁上。同时为了防止货物与立柱接触和碰撞,在货物放置区域的两端设置一定的侧向间隙。
对于跨度较大的横梁,主要用于中高层和重型货架,货物先码放到托盘上再放置到横梁上,并使用叉车、堆垛机等搬运设备实现货物的存取。为了防止货物碰撞并方便存取作业,在货物之间以及货物与立柱之间设置一定的安全间隙。同时,考虑到模型的普遍性和实用性,对于横梁跨度较大的货格按照每个货格放置2个托盘计算,即使实际情况中使用的是3个托盘或者1个托盘,经过实验验算,误差也是可以接受的。
考虑到货格载货模型的统一性,侧向间隙、水平间隙、托盘长度和货格长度的取值。
2、横梁自由度的约束虽然货架是一个空间桁架结构,但在计算横梁承载时需要把计算模型简化为平面模型。又由于组合式重型货架横梁的跨度远大于其横截面尺寸,故在计算时可以将横梁简化为材料力学中的梁单元,而梁两端自由度的约束是研究的重点。
梁的每个端点有3个自由度,即x轴的平动、y轴的平动和绕z轴的转动,通常的处理方法是把梁的两端作为铰支端或者固定端。作为铰支端处理时,约束了2个端点的平动自由度,但没有限制端点的转动自由度。在这种状态下,横梁可以在端点处相对原轴线位置扭转一定的角度,端点处可以传递力不可以传递力矩;当作为固定端处理时,约束了梁两端的所有自由度。此时横梁在端点处既不可以平动也不可以转动,但可以传递力和力矩。
组合式货架横梁与立柱采用一种特殊的插拔式连接方式,横梁通过3爪或者4爪挂片嵌入到立柱孔中。这种连接方式一方面允许横梁绕受力前的轴线有一定的转动,另一方面又要求横梁端点可以传递横梁上的载荷对立柱的力矩作用。由此可见,把横梁两端简化为单纯的铰支端或者固定端是不符合实际情况的。横梁的实际受力效果是部分铰支加部分固支。
3、载荷的加载横梁的承载是指1对相同的横梁所承受的货物载荷的大小,但在计算过程中由于我们只取1根横梁作为研究对象,故加载的货物载荷只是横梁承载的1 2。又因为横梁多选用高密度的钢、铁材料制造且跨度较大,所以在计算过程中必须考虑横梁自重的影响。
4、小编采用的计算方法是先取横梁的两端为铰支端,然后分别按照应力法和挠度法计算横梁的承载,最后取二者的较小者作为铰支状态下的横梁承载;同理,再取横梁的两端为固定端,得到固定状态下的横梁承载;最后按照前文提到的方法进行叠加,即得到了横梁的实际承载。
由于组合式货架中的横梁为2片唇形冷轧件咬合而成的箱形部件,根据钢货架结构设计规范第3 2 2条,计算全截面有效的冷弯型钢货架结构的受拉、受压或受弯构件的强度时,可采用计及冷弯效应的强度设计值f ,其值由下式确定:f = 1 +(12 - 10) t L n i= 1 i 2 f其中,为成型方式系数,为钢材的抗拉强度与屈服点的比值, n为型钢截面所含棱角数,i,为型钢截面上第i个棱角所对应的圆周角, L为型钢截面中心线的长度,可取型钢截面面积与其厚度的比值。
按照目前国内货架生产厂商采用的标准,在计算过程中取横梁的最大挠度为横梁跨度的0 5% ,安全系数n= 1 62。同时,考虑到实际使用中横梁与立柱搭配的需要,如果计算出来的横梁承载大于配套的立柱的承载,则需要作相应的修正,即取横梁的承载值为配套的立柱的承载值。
5、结果比较笔者按照本文提出的方法,选择了若干种不同的横梁截面,计算了跨度在1000 4000mm间的多组横梁的承载数据,并与经过实验得到的标准承载表进行比较。从看出,按照本文提出的方法计算的承载与实际标准承载的平均误差仅为2 05% ,是一种可以接受的求解方法,计算误差很小,可以满足货架选型和承载计算的需要。
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