港口機械鋼結構細部處理問題

張 穎，俞道龍

(南通振華重型裝備制造有限公司， 江蘇 南通 226017)

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港口機械鋼結構細部處理問題

張 穎，俞道龍

(南通振華重型裝備制造有限公司， 江蘇 南通 226017)

港口作為國際貿易往來的重要渠道，為我國市場經濟發展提供了強大的發展動力，而作為對經濟規模要求非常大的行業，港口機械制造企業要想在當前的市場競爭中占有一席之地，就要形成一定的規模并建立良好的信譽，只有這樣才能夠為企業帶來收益?；诖耍劭跈C械制造企業需要投入大量的資金來支持企業中各項業務的發展，這也是進一步提升港口機械企業整體生產質量的關鍵。

港口機械；鋼結構；細部處理

對于港口機械設備來說，大型機械設備非常多，而在這些大型機械設備中，卸船機的作用相對比較明顯，可以說它在港口中的表現就能夠代表大部分港口機械在港口中的作用。由于卸船機等大型機械設備負責的是所有機械設備的載荷與吊裝工作，所以對鋼結構的要求相對要比其他的機械設備高很多。而且整個鋼結構的構成也非常復雜，屬于一個應力綜合體，對港口中的大型機械設備進行研究可以真實的體現出港口機械設備的工作質量，同時也能夠體現出港口機械設備的總體鋼結構細部處理水平。本文重點關注了我國當前港口機械制造企業中比較常見的設備，并對如何改善港口機械中鋼結構的細部處理工作質量進行系統性的分析，希望可以對我國的港口機械發展提供幫助。

1 鋼結構細部處理問題分析

為了保證港口大型機械設備的工作質量和工作效率，技術人員都會提前制定科學的額定工作功率，這樣就可以保證在規定的工作時間內，整個機械設備都能夠處于較高的工作狀態中，可以極大的提升設備的工作效率。不要讓機械設備出現過多的閑置時間，這一點在設計機械設備中非常重要。設計師在對機械設備進行設計的時候，一定要先規定好設備的自身容積，并將其作為整個設備的荷載基礎。其實所有的港口機械設備都有自身的荷載范圍，一旦超過了這一荷載范圍，就容易損壞設備，影響港口的正常工作，嚴重時還會引發安全事故，對工作人員的人身安全造成巨大的威脅。此次針對大型港口機械的鋼結構處理，以卸船機為例，卸船機的內部桿件連接堅固與否會直接影響到鋼結構的整體強度。所以一般會采用當前最為先進的焊接工藝，在焊接的時候預先留出一定的孔，在保證焊接質量的前提下，確保桿件施工的工藝能夠達到規定的標準，這也是當前鋼結構穩定性提升的關鍵。由于在港口機械運行中，這些大型機械的工作時間都非常長，有些機械設備甚至是不間斷工作的。所以一定要加強各個機械設備的細部結構處理，只有這樣才能夠真正的確保機械設備的安全性，維持機械設備的正常運轉。

2 港口機械鋼結構細部處理

在傳統的鋼結構細部處理中，為了提高焊接工藝的質量，焊接人員都會選擇焊縫與焊縫之間存有一定的距離。因為一旦因工作人員操作失誤而造成焊縫連在了一起，就會出現相互作用力，而相互作用力的出現就會引起一系列的連鎖反應，最終影響到鋼結構的整體質量。

一般來說，在傳統的焊接工作中，工作人員都是采用預留焊縫這種處理技術來處理焊縫與焊縫之間相連接的問題。但是需要注意的是，雖然這種技術手段可以解決焊縫與焊縫之間的連接問題，但是并不代表焊縫與焊縫之間的作用力會消失，所以還需要技術人員采用多種全新的技術手段來促進港口機械鋼結構的細部處理。

在眾多的港口機械設備工作中，由于會受到承載力的影響，使得機械設備的應力上升，從而出現應力集中的現象。應力集中現象出現的區域主要集中在港口機械設備容易發生形變的區域，比如說焊接點多的地方、機械起重臂區域，等等。除此之外，就是一些束縛區受外界環境影響大的地方也會發生形變現象。在港口機械鋼結構中，不管是哪種機械設備，只要是出現了應力集中現象，那么對于整個機械設備來說，其影響非常大。一般情況下機械設備出現應力集中現象會導致機械設備出現不同程度上的裂縫，這些裂縫的出現不僅會影響到機械設備的美觀，而且還會影響到機械設備的正常運轉，這只是比較輕的狀況。如果應力集中現象過載，就可能會導致機械設備的鋼結構發生斷裂，從而引發安全事故，這一點在港口工作中出現的幾率也比較高。

研究人員在通過相關的分析和研究之后，發現在機械設備中出現應力集中現象，與機械自身的工作方式是分不開的。很多的機械設備都是在加載了過重的物體之后才出現的應力，而且加載的物體越重，應力值就越大。機械設備自身是有承載值范圍的，如果超出了這一范圍，出現應力形變的可能性就會非常大。除此之外，港口機械設備并不是處于一個外界應力環境中，它是機械設備對周圍應力環境的一個綜合體現。研究人員只需要將某一個時間段內的機械設備所受到的最大應力和最小應力進行比較，就可以知曉機械設備所受應力是否真正超過了正常值。

3 港口機械鋼結構模型處理

研究人員在對機械鋼結構的細部結構進行分析和研究的時候，一定要在設計圖紙上將所有的重點了解清楚，并結合當前機械設備的單元進行建模處理，保證可以計算出正確的荷載數值。由于在計算的過程中，計算的過程一直在變化，所以研究人員在規劃建模的時候還要了解建模的規律。

首先，要保證鋼結構的各個細節部分都融入到建模體系當中，不要漏掉鋼結構中的任何關鍵部位，這對于提高建模的分析質量非常有幫助。

其次，鋼結構的細部處理可以采用單元形式進行，再結合以梁單元的細部建模。這對于提高剛性的約束建模工作細致性非常有意義。

在港口機械鋼結構的細部處理問題上，研究人員要針對當前港口機械設備的運載情況來選擇科學合理的建模形式，引入全新的技術手段來促進港口機械鋼結構的整體發展，妥善解決港口機械鋼結構的細部問題。

4 結語

在整個港口機械鋼結構細部處理問題分析和研究中，研究人員采用有限元分析法的地方比較多，圍繞這一點進行深入的探討，發現了很多港口機械設備連接點中規定應力與實際應力大小之間的差距，這與港口機械設備的設計理念不相符。要想保證港口機械設備的穩定運行，研究人員需要采取一定的技術手段來降低應力水準，并且將應力控制在機械設備的規定值之內。此次以港口機械設備中的大型機械設備——卸船機為例進行了探討。卸船機由于長期處于一種高強度的工作環境中，一定要保證港口機械鋼結構的穩定性和安全性能夠達到實際的運行標準，研究人員也要以此作為整個港口機械鋼結構內部處理工作的基礎。

細部結構是當前港口機械鋼結構中比較容易忽視掉的結構。要想保證港口機械設備的正常工作，就一定要提高對港口機械鋼結構的處理力度。從設計之初就要重視對港口機械鋼結構細部結構的優化工作，不斷提高系統的穩定性。因此在我國港口機械設備的監督和管理中，對鋼結構的處理非常重要。只有處理好鋼結構的細部問題，才能夠真正提升港口機械設備的運作安全性。

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[2] 孔德龍.鐵譜技術在港口機械工況監測中的應用[C]//中國機械工程學會摩擦學分會潤滑技術專業委員會第九屆(溫州)學術年會論文集.2004.

[3] 高琛.營造的智慧——南捕廳傳統建筑修繕保護工程中的適用性技術研究[C]//古建筑施工修繕與維護加固技術交流集錦.2008.

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[5] 孔德龍.鐵譜技術在港口機械工況監測中的應用[C]//中國機械工程學會摩擦學分會潤滑技術專業委員會第九屆(溫州)學術年會論文集.2004.

Detail treatment of steel structure in port machinery

ZHANG Ying,YU Dao-long

(Nantong Zhenhua Heavy Equipment Manufacturing Co.,Ltd.,Nantong 226017,China)

As an important channel of international trade,ports have provided a powerful driving force for development of China′s market economy. It needs to form a certain scale and establish a good reputation if port machinery manufacturing enterprises want to occupy a place in the current market competition,which is the only way to bring benefits for enterprises. Based on this,the port machinery manufacturing enterprises need to invest a lot of money to support the business in the development of enterprises,which is the key point to further enhance the overall production quality of port machinery enterprises.

Port machinery; Steel structure; Detail processing

2017-01-18

張穎(1986-)，女，助理工程師，本科。 俞道龍(1988-)，男，助理工程師。

U653

B

1674-8646(2017)06-0148-02