起重机计算说明书(下).doc
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2)水平面内的内力
4、主梁的强度验算
1)弯曲应力验算
2)剪
应力验算
3)主梁扭转剪应力
2)支腿平面内
的支腿内力计算
2)支腿平面内
的支腿内力计算
6、支腿和下横梁强度验算
1)支腿强度验算
2)下横梁强度验算
7、门架的静刚架计算
1)主梁的刚度计算
2)支腿静刚度算
8、主梁动刚度计算
9.起重机轮压计算
1>门架平面内的轮压计算
2)支腿平面内轮压计算
轮压的合成
1.车轮与轨道
的选择
2.运行阻力的
计算
1)摩擦阻力的计算
2)坡度阻力的计
3)风阻力的计算
4)运行总阻力计
3.电动机的选
4选择减速器
5.选择联轴器
6.电动机的验
算:
1)电动机过载
指力的验算
2)电动机的发热
验算
3)起动
时间
的验算
7.减速
器的
验算
8.制动器的选择
9.启动与制动的打滑条件
①当大车制动时,由于惯性力和风载荷引起的主梁内力,在主梁水平面内,由于大车制动时产生的惯性力顺大车轨道方向,其中由主梁自重引起的和由满载小车自重引起的P的计算值已于前述
顺大车轨道方向的风载荷为、和(其值也列在前面),它们引起的主梁内力见图8-31
A、小车在跨中由[1]表11-3求得弯矩:
MD=
=-26023.68Nm
ML/2=×
=
B、小车在悬臂端由[1]表11-3求得弯矩:
MD=
=
×500
=-163831.18N.m
ML/2=×
=
现分别将主梁垂直面和水平面内的弯矩列表如下:
主梁垂直面内弯矩(N.m)
产生弯矩的外力
小车位置
主梁均布质量q
移动载荷P
MD
ML/2
MD
ML/2
小车在跨中
-129936.96
173349.54
0
1229659.18
小车在悬臂中
-129936.96
173349.54
-1262690
-631345
产生弯矩的外力
小车位置
小车制动时
产生惯性力Pxg
外力合成
MD
ML/2
MD
ML/2
小车在跨中
167981.2
83990.6
38044.24
1486999.2
小车在悬臂中
167981.2
83990.6
-1224645.8
-374004.86
主梁水平面内弯矩(N.m)
产生弯矩的外力
小车位置
MD
ML/2
小车在跨中
-26023.68
+163831.18
小车在悬臂中
-116869.93
-34185.43
由于表可知,主梁在垂直面和水平面内的合成弯短,小车在跨中时,跨中弯矩最大。
小车在悬臂时,支承D处弯矩最大。
现分别验算主梁跨中和支腿D处的弯曲应力。
由公式(8-14)求得跨中弯曲应力。
=12011.90N/cm2≤[]
由公式(8-15),支承处弯曲应力σc
σc=
=9675.19N/cm2≤[]
=12011.90N/cm2≤[]
由公式(8-15),支承处弯曲应力σc
σc=
=9675.19N/cm2≤[]
根据上述计算,小车在悬臂端时,主梁支承处剪力最大,主梁支承处垂直面内的剪应力由式(8-16)计
算:
小车在踌中:
ΣQD=36093.6+118807.65-7635.5=147265.75N
小车在悬臂端:
ΣQD=-36093.6-252538-7635.5=-296267.1N
剪应力:
主梁在水平面内受水平惯性力和风力引起的剪应力一般较小,可略去不计
对于单主梁箱形门式起重机,其主梁截面除承受自由弯曲应力外,还了在受约束弯曲应力、约束扭转正应力(以增大15%的自由弯曲应力计入)和剪应力。
此外,主梁截面还了在受纯扭转剪应力,现验算如下:
①弯心的位置发中图8-32所示,主梁截面弯心位置:
图8-32主梁截面弯心计算简图
小车各部分重量如下:
G1=4509kg——小车上机械部分重量;
G2=16322kg——吊重及吊钩组重量;
G3=2490kg——小车架及防雨罩重量。
②外扭矩
Mn=G1l1+G2l2+G3l3
=[(4509×122)+(16322×130)+(2490×155)]×9.8=299674.98N·m
③主腹板上的剪应力
τ1=
式中π=b0h0=90.7×150.8=13677.56c㎡
τ1=
=1369.37N/c㎡≤[τ]
盖板厚度与主腹板厚度相同
④副腹板上剪应力
τ2=
=1641N/c㎡≤[τ]
计算支腿内力时,可分别取门架平面和支腿平面的门架作为平面刚架进行计算,门架平面的刚架为一次超静定结构,支腿平面的刚架为静定结构。
①由主梁均布自重产生的内力(图8-33)由[1]表11-4可知,有县臂时的侧推力为:
②
图8-33支腿由自重引起的内力图
H=
为了安全起见,现将有悬臂门架当作无悬臂门架计算,即
H==
弯矩MC=MD=-Hh=-12379.04×980
=-12131459.2N·cm
②由移动载荷产生的内力(由小车轮压产生的主梁内力),分为小车在跨中和小车在悬臂端进行
A.小车在跨中(图8-34)当a=c=9.7m时,K=2.6m。
侧推力:
H=
=
弯矩MC=MD=-Hh
=45191.76×980=-44287924N·cm
B.小车在悬臂端(图8-35)主钩左极限位置S=5m
图8-34支腿由移动载荷图8-35支腿由移动截荷
(在跨中)引起的内力图(在悬臂端)引起的内力图
侧推力:
H=[P1(K+x1)+P2x]×
=[136106.84(2.6+3.7)+136106.89×3.7]
×
弯矩MC=MD=Hh=41665.36×980
=-40832052N.cm
③作用在支腿上的风载荷产生的支腿内力(图8-36a、b)作用在支腿上的均布风载荷引起的支腿内力。
④
图8-36支腿由风载荷引起的内力图
侧推力
HA=
=2934.36N
HB=
=509.31N
弯矩MC=-HBh=509.31×980
=-499123.8N.cm
小车在跨中的支腿合成弯矩:
ΣMC=-12131459.2-44287924-499123.8
-11045060.6=-437006.49N.m
ΣMD=-12131459.2-44287924+594967.8
+11045060.6=-205164.36N.m
小车在悬臂端的支腿合成弯矩:
ΣMC=-12131459.2+40832052-437006.49
-11045060.6=17218525N.m
ΣMD=-12131459.2+40832052+594967.8
+11045060.6=40340621.2N.m
计算支腿平面的内力时,可按小车运行到支腿位置时计算,此时垂直载荷:
Pc=2Pj+
式中各符号的