为了使底架中支腿结构的抗疲劳性能更强,在支腿结构的设计中广泛使用了超高强度钢材新材料,同时其主要受力焊缝大多处理成坡口角形凸焊缝,增强了焊缝因震动而引起的疲劳特性,使应力集中的程度降至最小。所以支腿结构主受力焊缝如何处理应作为一个重点来把握。
回转底座与支腿铰点的连接区域,是底架结构的最危险区域,因此,回转底座与支腿连接铰点的结构设计是底架结构设计的又一个重点。由于受计算方法、经验及实验手段的影响。在底架结构铰点的设计上呈现出多样化及个性化的趋势:意大利ANTONELLI公司在铰点的设计方面就倾向于箱形结构,
这种设计思想与制造难度比较符合国内厂家的思路,成为众多厂家模仿的篮本。意大利CIFA公司则采用了厚板对接的连接结构,由于这种结构有其折叠空间小的优点,仍然有不少厂家采用。这种结构形式在焊接中就需要很好的处理厚板与薄板件的对接、厚板焊前预热问题。
德国PM公司在铰点结构的处理上最有特色一博采众长,多样化,其42米以下级别系列采用了厚薄板对接的连接方式,42米以上级别系列则采用了箱形的连接结构,可见其设计及制造技术研究的具体化、深入化。
混凝土泵车设计所使用的计算理论和计算方法,对底架中支腿及回转底座结构设计的影响也非常大。知名企业都有自己的科研机构,对混凝土泵车的底架的计算理论、制造工艺等都有深入的研究,早已广泛使用FEM(有限元法)等新的计算方法,大大减轻了整机的重量。我国许多企业也使用FEM等计算方法,但一般都只是验算。
所使用的计算理论基本上还是按照七八十年代起重机车架的计算方法,许多局部结构的设计都是凭经验或简单的计算。另外,我们对焊接、弯形等工艺所产生的内应力、变形等的研究也很少,许多研究只是停留在理论上,很少在产品设计中使用,致使我们的许多产品在技术水平、实物质量上有很大的差异。
底架结构由于承受了整车的倾覆弯距及泵送系统的震动,其局部的损坏多是以局部结构的疲劳破坏为主。由于混凝土泵车工作工况的恶劣性及复杂性,所以深入研究底架结构特别是铰点区域等高应力区域的疲劳特性、开展底架结构的优化研究,将是设计工作的重中之重;有效减少焊接应力,如何避免油箱、水箱等焊接区域延时裂纹的产生将是制造工作中所面临的重要课题。