現(xiàn)代測試掃描設(shè)備通常采用兩種結(jié)構(gòu)形式,即立柱式和龍門式。立柱式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是立柱有效行程大,而橫梁的行程較短,適合于較小規(guī)格或矩形截面的工件測量;而龍門式結(jié)構(gòu)的縱梁和橫梁的有效行程相對較大,適合于較大規(guī)格或近似方形截面的工件測量[1-3]。
本文所涉及的測量設(shè)備的測試范圍定為12m×8m×10m,其中橫梁長度為12m,縱梁的實際長度為9.8m,橫梁和縱梁被架在10m高的立柱頂端,橫梁托板及其附件載荷為300kg。最終確定為主體結(jié)構(gòu)采用龍門式,如圖1所示,一根橫梁的兩端支承在兩根相互平行的縱梁上,橫梁可以沿著縱梁上的導(dǎo)軌滑動,根據(jù)測量要求,各梁在實際運行中的直線度誤差保證≤2mm。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中分兩步進行處理:一是盡可能在橫梁工作變形的基礎(chǔ)上保證橫梁的加工精度;二是在加工后按照橫梁的實際載荷對導(dǎo)軌進行調(diào)試,最終滿足實際使用要求。
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結(jié)論
本文結(jié)合實際工程設(shè)計要求,設(shè)計了一種測量設(shè)備的龍門式主體結(jié)構(gòu),以其中的最大跨度橫梁為研究對象,提出了4種不同截面形狀的大跨度梁結(jié)構(gòu),建立了不同截面梁的三維模型,通過建立的力學(xué)模型計算出單一矩形截面的最大撓度≤2mm。利用三維軟件對不同截面的橫梁結(jié)構(gòu)進行了加強處理,在橫梁上側(cè)面布置導(dǎo)軌安裝面、加強筋和肋板,對橫梁不同截面進行了具體設(shè)計,構(gòu)建出橫梁的詳細(xì)結(jié)構(gòu),通過有限元方法對比了不同截面橫梁的自重和加載之后的靜力學(xué)特性,對比結(jié)果顯示:矩形下肋板截型的橫梁結(jié)構(gòu)方案最優(yōu)。本文的設(shè)計過程解決了大跨度梁的實際工程問題,并為同類問題的解決提供了參考。