1万吨反力架可行性报告12-26.doc

南昌永祺科技发展有限公司技术项目 可 行 性 报 告 项目名称： 1万吨反力架制作 承担单位： 南昌永祺科技研发部 填报时间： 2014 年 12月 20日 南昌永祺科技发展有限公司 　　1　制作反力架目的意义和国内发展趋势 　　反力架是协助研制出千斤顶载荷测试系统，该系统具有操作简单，检测迅速方便同时也给施工单位降低检测费用等优点。配备其他组件也可用于高压高强度试件的成型，高强度的试件抗压强度试验。 　　随着国家建设事业的高速发展,大型、超大型建设工程急剧增多,桩基础的应用越来越普遍,单桩承载力也越来越大,许多单桩承载力特征值都在千吨以上。传统的大吨位单桩承载力的检测和试验主要采用常规静载方法,由于试验需要锚桩或重物堆载提供反力,拖延了施工时间,大大增了试验费用和操作难度,产生了一定的安全隐患,对能源和材料消耗很大。在此背景下,为满足工程检测的要求,预埋载荷箱法桩基静载荷试验得到了发展,已成为大吨位桩基静载检测的最重要 自1996年起，我国才开始使用自平衡试桩法对基桩进行检测，其用来测试荷载箱的反力架才逐渐有厂家开始生产，国内现在网上可查到2000T反力架的外形，其实有很多检测单位已做到了6000T的，再者国内有一些生产过10000T液压机的厂家，如北方重工生产过50000T的压机，江苏宏威生产过13500T的压机，所以现在可以结合液压机来考虑10000T反力架的开发，因他们在结构和受力方面都比较相近，现在列举国内现有反力架和液压机外形和参数： 2.1 反力架外形及参数 下图是2000T反力架的外形图及参数，其上梁是通过电机可上下调整，采用减速机配双链轮，活动螺母穿透上板，且螺母下端有止口可以定位，电机带动螺母上升时，定位凸台带动横梁一同上升，这种结构使上下横梁的间隙很方便调节．但这种结构只用于小吨位的反力架． 2.2液压机外形及参数 下图是20000T液压机的外形图及参数，随着大型起重及加工设备的完善，大型设备的加工已不再是难题． 　　3　反力架结构及工作原理 反力架的结构分为两种型式：立柱分体式和龙门整体式，立柱分体式是通过立柱把上下横梁连接起来，其各部件是可拆的；龙门整体式是通过钢板把几个龙门架焊接起来，成为一个整体，是不可拆的，下面来查看这两种结构及工作原理： 3.1　立柱分体式反力架结构如下图 3.2 立柱分体反力架工作原理 把待测荷载箱放到活动支座上，使荷载箱的油管与油站的油管通过快速接头相连，起动高压油站，让液压油进入荷载箱内（注意这时活动支座下面的油缸是缩回来的，测力仪受力），使荷载箱内的油缸伸长，缓慢加压，并分段记下不同压强对应显示器上的载荷读数，测试完成后荷载箱停止供油，通过换向阀给活动支板下面的油缸供油，使油缸伸出，让荷载箱内的油缸缩回，完全缩回后，再把活动板下面的油缸全部缩回，然后拿下荷载箱，完成测试。 　3.3　龙门整体式反力架结构如下图 　　3.4 龙门整体式反力架工作原理 其工作原理与立柱分体式反力架工作原理相同 　　4　反力架结构受力分析 　　4.1　立柱分体式反力架结构受力分析 4.1.1　立柱分体式反力架参数 最大吨位：　　10000T,安全系数约为1.2倍， 左右中空为：　3000mm， 上下承压板距离：　1500mm， 力布置范围：　6个φ700mm油缸，每个油缸提供2000Ｔ的力，均　　布在直径为φ2300mm圆周上， 4.1.2　立柱分体式反力架结构尺寸图 4.1.3　立柱分体式反力架结构受力时有限元分析图 变形分布图 应力分布图 单根立柱受力分析图 　上述图片是立柱分体式反力架承受12000Ｔ力的有限元分析图，从变形分布图可以看出，横梁的最大变形量为1.045mm,在应力分布图上可以看出，最大的应力为123MPa,横梁的变形量在弹性范围内，在单根立柱受力分析图上可以看出，立柱与螺母连接处变形量最大，最大为 2.4mm,其变形量弹性变形范围内． 4.2　龙门整体式反力架结构受力分析 　　4.2.1　龙门整体式反力架参数 其参数与立柱分体式反力架参数相同 4.2.2　龙门整体式反力架结构尺寸图 　4.2.3　龙门整体式反力架结构受力时有限元分析图 应力图 局部最大应力达到了284MPa） 应力透视图 变形图 局部最大变形为1.63mm） 变形量透视图 上述图片是龙门整体式反力架承受12000Ｔ力的有限元分析图，从应力分布图上可以看出，最大的应力为215MPa,这个局部应力较大，上板的最大变形量为1.636mm,其变形量弹性变形范围内． 5　反力架活动支板承受极限偏载时受力分析 活动支板是反力架结构的一个重要组成部分，它的强度直接关系到设备可靠性和安全性，所以需要作为一个重要的部件来考虑，现在设定荷载箱存在两种极限位置，使活动支板承受了较大偏载，第一种偏载是承受了最大的12000