电机梁计算讲义Word格式.docx
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梁式支承和纵梁牛腿式支承见图-3。
图3
2、以嘉佳工程为例的电机梁计算
2.1工艺提资
2.2计算荷载
《火力发电厂水工设计规范》DL/T5339-2006关于电机梁计算荷载的的规定:
电动机层应作振动计算。
一般可将设备转动部分的质量或荷载标准值乘以动力系数后,进行静力计算。
立式泵电动机支承构件的计算荷载包括:
1.电动机静止部分的质量;
2.电动机转动部分的质量×
2(动力系数);
3.水泵的轴向拉力×
4.悬挂式水泵传递到电动机层的质量。
(包括水泵重和泵内水重)
水泵定子:
600KN
水泵转子:
70KN×
2(动力系数)=140KN
电机定子:
410KN
电机转子:
140K×
2(动力系数)=280KN
泵内水重:
200KN
水泵轴向推力:
740KN×
2(动力系数)=1480KN
基础动载设计值:
∑F恒载=(600+410+200)×
1.2=1452KN
∑F活载=(140+280+1480)×
1.4=2660KN
∑F=1452+2660=4112KN
2.3内力及配筋计算
1)扭矩计算
电机主梁受扭矩包括三部分:
a.水泵支承钢板对主梁产生的扭矩;
b.次梁固端的弯矩(对主梁起扭矩作用);
c.次梁端部的剪力在主梁上产生的扭矩。
次梁扭矩:
水泵支承钢板对次梁产生的扭矩
电机梁布置图见图4
图4电机梁布置图
烟台电厂循环泵支承板实图
结构计算模型:
将水泵支承钢板简化成纵向和横向的两根梁,每根梁承受F/2(F为水泵机组对电机梁的合力),力作用在梁的跨中,两根梁分别连接两根主梁和两根次梁,梁的两端为固结,梁的固端弯矩对次梁和主梁起扭矩作用。
M=1/8×
F/2×
3.8=1/8×
4112/2×
3.8=976.6KNm
次梁扭矩为水泵支承钢板对次梁产生的扭矩
次梁端部扭矩:
M=976.6/2=488.3KNm
2)次梁计算
次梁截面尺寸:
0.9m×
1.15m净跨3.2m
标准值:
q地活=20×
0.9=18KN/m
g自重=25×
0.9×
1.15=25.87518KN/m
q泵恒=1210/4/3.2=94.531KN/m
q泵活=1900/4/3.2=148.4375KN/m
设计值:
q地活=18×
1.4=25.2KN/m
g自重=25.87518×
1.2=31.05KN/m
固端剪力设计值:
V=(4112/4+25.2×
3.2+31.05×
3.2)/2=604KN
固端扭矩设计值:
M扭=976.6/2=488.3KNm
固端弯矩由理正软件计算得:
弯矩设计值:
322.131KNm
弯矩标准值:
244.772KNm
用理正软件对梁截面进行配筋计算:
上部钢筋:
8E28下部钢筋:
8E28
腰筋:
8E18箍筋:
E12@200
3)主梁计算
主梁截面尺寸:
1.2×
1.25净跨5.6m
次梁扭矩对主梁相当于集中弯矩
集中荷载:
1)次梁恒载:
V恒=(25.87518+94.531)×
3.2/2=192.65KN(2个)
2)次梁活载:
V活=(18+148.4375)×
3.2/2=266.3KN(2个)
3)次梁恒载扭矩(对主梁相当于集中弯矩):
1210/2×
3.8=287.375KNm(2个)
4)次梁活载扭矩(对主梁相当于集中弯矩):
1900/2×
3.8=451.25KNm(2个)
均布荷载:
5)q地活=20×
1.2=24KN/m
6)g自重=25×
1.25=37.5KN/m
7)q泵恒=1210/4/3.8=79.605KN/m
8)q泵活=1900/4/3.8=125KN/m
主梁泵荷载扭矩/2+次梁剪力×
主梁截面宽度/2+次梁固端弯矩
976.6/2+604×
1.2/2+322.131=1172.831KNm
固端弯矩剪力由理正软件计算:
主梁弯矩设计值:
1921.892KN/m
主梁弯矩标准值:
1460.32KN/m
主梁剪力设计值:
1416.591KN
14E28下部钢筋:
14E28
8E25箍筋:
E12@100
3、厂家提供的计算方法(从美国引进的英格索兰技术)
3.1计算荷载
厂家资料:
基础静荷载标准值:
F=泵重+电机重+泵内水重=67+55+20=142T=1420KN
基础动荷载标准值:
F=142T×
1.3=184.6T=1846KN
长沙水泵厂引进的美国英格索兰技术,规定动力系数取1.2~1.3。
动力系数按照《水规》要求,取2,按照《水规》计算方法,不考虑轴向推力情况下基础动载标准值计算结果为:
∑F=600+140+410+280+200=1630KN
动力系数的用法:
应该只有转动部分的质量或荷载乘动力系数,即同《火规》DL/T5339-2006中动力系数的用法应该是一致的。
基础动荷载设计值:
∑F活载=(140+280)×
1.4=588KN
∑F=1452+588=2040KN
3.2扭矩计算
(式1)
F—基础荷载,F=2040KN;
w,k—地脚螺栓作用力位置,w=k=3.80m;
d—F力的作用直径,即电机外筒体与支撑板联结孔的分布直径,d=2.48m。
将各参数值代入式1得扭矩设计值:
M=564.77KNm。
4、两种方法的比较
4.1计算荷载
英格索兰技术将轴向推力视为机组内力,在泵基础计算中不予考虑,理由是轴向推力向下,作用在水泵叶轮上,沿主轴传至电机,由电机的推力轴承承受,同时水流向上走的时候对筒体有一个向上的摩擦力,这两个力最后作用在泵基础上互相平衡。
4.2扭矩计算
为便于比较,将∑F=4112KN代入式1,
得:
M=1139.218KNm
嘉佳计算结果:
M=1172.831KNm
所以就扭矩计算方法而言,两种方法计算结果基本一致。
即结果的差异取决于是否考虑轴向推力。
1、两边支撑情况
若泵中心不在支撑板中心,令b=2e,弯矩为:
2、三边支撑情况
3、圆形支撑板