濟南鉑鑒試驗機廠家利用拉力試驗機進行拉伸試驗是保證吊鉤總成產品質量和使用可靠的關鍵性試驗。然而,完成1000噸大噸位吊鉤總成拉伸試驗需要專用的拉力試驗機,投入大、風險高,需要特殊定制。根據某吊鉤生產企業需求,濟南鉑鑒試驗機廠家對1000噸吊鉤總成專用拉力試驗機主機結構進行總體設計和優化。

首先根據1000噸吊鉤總成拉力試驗機功能要求,確定了主機結構的總體設計方案,采用臥式框架結構對框架結構及橫梁結構進行初始設計,利用三維建模軟件UG建立拉力試驗機主機模型,并檢查裝配干涉,然后利用有限元軟件對1000噸吊鉤總成拉力試驗機主機框架結構及橫梁結構進行有限元分析,得到可輕量化的條件,建立以主機自重降低為目標,以最大應力小于鋼板的許用應力及主機結構最小變形量為約束條件的主機結構優化模型,通過反復的建模與分析,完成了主機框架的優化設計,改善了其整體應力分布,安全系數均符合要求,與主機框架優化前相比,最大應力減少了36.7%,變形量同樣減少了25.1%,主機總重由原先的85374.6Kg減至66618.6Kg,降低了22%,同時也降低了主機占用體積,獲得了較為合理的主機框架結構。

鉑鑒拉力試驗機主機框架是通過厚板多道焊焊接而成,焊后殘余應力較大,本文選取拉力橫梁部分利用焊接有限元分析軟件進行多道焊焊接模擬,獲得焊后殘余應力分布；在樣機制造前對結構進行焊接優化及焊后殘余應力分布預測,保證了拉力試驗機的工作性能及成本控制,研究成果在企業生產拉力試驗機過程得到應用,同時為大噸位拉力試驗機的設計提供借鑒。