天车工计算.docx
《天车工计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天车工计算.docx（89页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
天车工计算
七、计算题：
1．试计算内外径分别为：
D内＝600ｍｍD外＝660ｍｍＬ＝150ｍｍ的铸铁卷筒毛坯的重量。
答案：
V＝ｎ/4（D2-D02）L
＝3.14/4（0.662-0.62）×1.5
＝0.089m3
按公式计算重量为：
G＝1000ρVg
＝7.5×0.089
＝6542N
2．用四根绳子起吊一重50KN的设备各分支绳与水平面夹角为300。
试求各分支绳拉力是多少？
答案：
S＝G/ｎ×K
＝50/4×2＝25KN
3．有一物体用一钢丝绳直径为10mm，安全系数为5，当用4根钢丝绳铅垂直起吊时，问允许起吊重量是多少？
答案：
S允＝m.S破/K＝4×50×102÷5＝4000kgf
4．当使用4根直径为10mm钢丝绳与铅垂线成45度吊物时，允许安全起吊多少公斤的物体？
（取k＝5）
答案：
S允＝m.S破/K×cosα
＝4×50×102÷5×cos450
＝2800kg
5．某单钩桥式起重机，起升电机的最大转速980转/分，其卷筒的有效直径为φ600mm，减速机速比为49.起重滑轮组的倍率为6，试问该天车的最大起升速度是多少？
答案：
V＝πD.n/m.iφ600mm＝6m
＝3.14×6×980÷6×49＝62.8m/min
6．一直径21.5mm的钢丝绳（6×19＋1），钢丝绳的抗拉强度为1700Mpa，用他来吊装一设备，（其使用性能为一般机械），试求钢丝绳的允许拉力？
已知该型号钢丝绳破断拉力为300KN，安全系数为5.5
答案：
S允＝S破/K
＝300÷5.5
＝54.55KN
7．某桥式起重机大车额定运行速度为100m/min，试求它的最大和最小制动行程？
答案：
根据V2大车/5000≤S制≤V大车/15公式
S制最大≤V大车/15＝100÷15＝6.66m
S制最小≥V2大车/5000＝100×100÷5000＝2m
8．求图中梯形钢板质量。
（1ｍｍ厚钢板8ｋｇ/ｍ2）
答案：
质量G＝8×60×（4＋8）×（
）＝9792Kg≈9.79t
9．已知力F＝1000N，与水平面的夹角为60°，试求其在水平及竖直方向上的分力分别为多少？
答案：
F∥＝F·cos60°＝1000×
＝500N
F⊥＝F·sin60°＝1000×
＝500
N
10．一个钢质空心球内外直径分别为12cm和6cm，试求其质量。
答案：
m＝ρv＝ρ×（V1－V2）＝
π（r外3－r内3）ρ
＝
×3.14×[（
）3－（
）3]×7.85×10－3≈6.21Kg
11．某喷气发动机的火焰筒尺寸如图，试计算其体积。
（尺寸单位为mm）
答案：
半球体积V1＝
×
πR13＝
×3.14×653≈574882mm3
圆柱体积V2＝S2h2＝
2h2＝
×3.14×1302×（340－105）≈3117628mm3
圆台体积V3＝
（S3＋S4＋
）＝
h3π（R32＋R42＋R3R4）
＝
×105×3.14×[（
）2＋（
）2＋
×
]≈1051523mm3
总体积V＝V1＋V2＋V3＝574882＋3117628＋1051523＝4744033mm3
等级：
12．如果在5s内通过横截面积为4mm2导线的电量是10C，求导线中的电流强度和电流密度各是多少？
答案：
I＝
＝
＝2A
J＝
＝
＝0.5A/mm2
13．某电源的电动势为3V，内阻r0为0.4Ω，外接负载电阻R为9.6Ω，求电源端电压和内压降。
答案：
I＝
＝
＝0.3A
U0＝Ir0＝0.3×0.4＝0.12V
U＝IR＝0.3×9.6＝2.88V
14．已知某正弦交流电的电流瞬时值i＝2Sin（314t＋
）A，求该交变电流的三要素？
答案：
Im＝2Aφi＝
＝60°
ω＝314rad/sf＝
＝
＝50HzT＝
＝
＝0.02s
15．某单相变压器，一次侧U1＝400V，二次侧有三个绕组：
U21＝220V，I21＝8A；U22＝36V，I22＝6A；U23＝6V，I23＝4A，求一次电流I。
答案：
∵P1＝P2＝P21＋P22＋P23＝U21·I21＋U22·I22＋U23·I23＝U1·I1
∴I1＝（220×8＋36×6＋6×4）/400＝5A
16．某台四极三相交流异步电动机，额定功率为50Hz，转差率为2%，试求其额定转速。
答案：
∵S＝
×100%n0＝
∴ne＝（1－S）n0＝
（1－s）＝
（1－2%）＝1470r/min
17．试估算φ12mm钢丝绳的破断拉力和容许拉力。
答案：
φ12mm钢丝绳的破断拉力为
S破＝500d2绳＝500×122＝72000（N）
容许拉力为
S容＝100d2绳＝100×122＝14400（N）
答：
φ12mm钢丝绳的破断拉力为72000N，容许拉力为14400N。
18．家用电灯泡的电压是220V，通过的电流是0.25A，求灯丝的电阻？
答案：
根据欧姆定律：
I＝V/R得
R＝V/I＝220/0.25＝880（Ω）
答：
灯丝的电阻是880Ω。
19．钢丝绳的总截面积为72.49mm2，受到5000N的拉力，问钢绳的应力为多少？
答案：
钢绳的应力为：
Q＝N/A＝5000/72.49＝68.98MPa
答：
钢绳的应力为68.98MPa
20．有一钢丝绳的规格为钢丝绳6×19-28-1550，求当安全系数K＝5时的许用拉力？
答案：
已知公称抗拉强度σb＝1550MPa，钢丝绳直径d＝28mm，则破断拉力为：
Sb＝σb/1700×520×d2
＝1550×106/1700×520×（28×10-3）2
＝371708（N）＝371.708（KN）
钢丝绳许用拉力：
P＝Sb/K＝371.708/5＝74.341（KN）
答：
许用拉力为74.341KN。
21．已知三个电阻值为R1＝8Ω，R2＝12Ω，R3＝500Ω的电阻串联电路，试求该电路中的总电阻。
答案：
R＝R1＋R2＋R3＝8＋12＋500＝520Ω
答：
该电路的总电阻为520Ω。
22．一台10t天车，跨度L＝22.5m，问主梁跨中上拱度应为多少？
若吊10000千克重块，主梁跨中允许弹性变形量应为多少？
答案：
主梁跨中上拱度为：
F＝
吊10000kg重块，主梁跨中心允许弹性变形量为：
f弹＝
答：
天车梁跨中上拱度为22.5mm，吊10000kg重块时主梁跨中允许弹性变形量为32.14mm。
23．某铸钢车间10t铸造天车，起升机构采用6×37—14—左交，在其磨损严重区段发现一个捻距内有13根断丝，问该绳是否可继续使用？
答案：
钢丝绳总丝数为
m总＝37×6＝222根
铸造天车吊钢水等危险品，其标准报废断丝数为
m废＝m总×10%×50%
＝222×10%×50%
＝11.1根
答：
一个捻距内实际断丝数13根大于标准断丝数11根，故该绳应报废更换新绳。
24．有一台起重量为10t的天车，起升机构的电动机为JZR252—8（P＝30kw），大车分别驱动，电动机为JZR222—6（P＝7.5kw），小车电动机为JZR212—6（P＝3.5kw）试用经验公式计算各自的额定电流，并求其总过电流继电器的整定值。
答案：
由经验公式计算各电动机的额定电流分别为：
JZR252—8型I1额＝30×2.5＝75A
JZR222—6型I2额＝7.5×2.5＝18.75A
JZR212—6型I3额＝3.5×3＝10.5A
总过电流继电器的整定值为：
I总整定＝2.5I1额＋2I2额＋I3额
＝2.5×75＋2×18.75＋10.5
＝235.5A
答：
各自的额定电流为起升电机75A，大车电机18.75A，小车电机10.5A，总过电流继电器的整定值为235.5A。
25．一台起重量为5t的天车，采用钢丝绳8W（19）—13—光，在其磨损严重区段发现表层钢丝直径已磨损20%，并在一个捻距内有4根粗丝和4根细丝破断，问此钢丝绳是否能继续使用？
答案：
钢丝绳的总丝数为：
m总＝19×8＝152根
标准报废断丝数m废＝m总×10%＝152×10%＝15.2根，钢丝绳表层磨损20%，由钢丝绳磨损所折算百分比表可得折减百分数为70%，折减后的报废断丝数为m折＝15.2×70%＝10.6根
一个捻距内的实际断丝数为m实＝4＋4×1.7＝10.8根
答：
由于实际断丝数大于折减断丝数，故该绳达到报废标准，应更换新绳。
26．10t铸造天车，电动机的额定转速n电＝720r/min，吊钩滑轮组的倍率m＝3，减速器的传动比i＝15.75，卷筒直径D＝0.4m，试求其额定起升速度。
若吊1000kg重的钢锭下降，断电后钢锭下滑约200mm，试判断天车是否溜钩。
答案：
天车的额定起升速度为
V起＝
天车制动行程为：
S制＝
答：
天车额定起升速度为19.14m/min，因实际下滑距离为200mm<239mm，所以天车不溜钩。
27．试利用经验公式估选Q＝5t，滑轮组的倍率为m＝2，传动效率η＝0.9的通用天车起升机构的钢丝绳直径。
答案：
已知起重量为5t，相当于Q＝49000N
钢丝绳的分支最大拉力为：
Smax＝
故钢丝绳的直径为：
d绳≥0.1
≥0.1
≥11.66
因而钢丝绳直径应选择大于或等于12mm。
答：
传动效率η＝0.9的通用天车起升机构的钢丝绳直径为11.66mm。
28．今设计M5及工作类型，10t的天车起升机构，其电动机转速n＝940r/min，减速器传动比i＝23.34，吊钩滑轮组倍率m＝3，卷筒直径D＝0.4m，机构传动总效率η＝0.9，试计算电动机的静功率，并选择电动机。
答案：
V起＝
电动机的静机率为：
P静＝
起升机构属于M5工作类型，其电动机载荷系数为β＝0.9～1.0，取β＝0.95，故电动机的功率为：
P＝βP静＝0.95×30.6＝29.07kw.
查电动机产品表，可选JZR252—8型电动机
答：
电动机静功率为30.0kw，选择JZR252—8型电动机。
29．某天车大车运行机构的电动机额定转速n电＝940r/min，减速器的传动比i＝15.75，大车轮直径D＝0.5m，试计算大车的额定运行速度及断电后的最大与最小制动行程。
答案：
大车的额定运行速度为V大车
断电后的最小制动行程为：
S制最小＝
断电后最大制动行程为：
S制最大＝
答：
大车的额定运行速度及断电后的最小与最大制动行程分别为93.7m/min，1.755m，6.24m。
30．一台起重机副起升机构起重量Q＝5吨，起升速度为20米/分，求：
电动机的功率？
答案：
P＝QV/6120P＝5000×20/6120＝16kw
31．图示，计算丁字钢的重量，问：
10吨天车最多能吊几件？
丁字板面上面宽400mm，厚度均匀，厚为200mm，长为2000mm，丁字立柱高300mm。
答案：
V＝（20×40＋20×30）×200＝280000cm2
则钢柱重量W＝V×P＝280000×7.8＝2184000g＝2184kg＝2.184t
10/2.184＝4.578所以最多只能吊4件
32．B：
1、已知：
额定起重量为10吨，吊钩重量219公斤，钢丝绳支数为6，滚动轴承效率为0.985，中级工作类型，取[K]＝6，钢丝绳选用W（19）（GB1102-74）直径14.5mm，其破段拉力为13800公斤，换算系数为0.85，求：
安全系数K，并说明此钢丝绳是否可用。
答案：
据K＝Sp/S
Sp＝13800×0.85＝11730kg
S＝Q/nn1＝（10000＋219）/（6×0.985）＝1730kg
K＝Sp/S＝11730/1730＝6.78
K＝6.78＞[K]＝6
所以可以用。
33．某桥式起重机大车电动机的额定转速为950转/分，车轮直径为500mm，减速机速比为15.25，求：
大车运行速度及最大滑行距离。
答案：
V大＝πDnN/I＝3.14×0.5×960/15.75＝95.7m/min
最大滑行距离＝V大/15＝95.7/15＝6.38m
34．C：
1、已知卷筒直径D＝400mm，卷筒转速n＝32.1转/分，求其线速度？
答案：
V＝πDn＝3.14×0.4×32.1＝40.32m/min
35．计算等效电阻值RAB：
R1＝R6＝6欧姆，R3＝5欧姆，R2＝R5＝4欧姆，R4＝7欧姆。
答案：
分析：
R1与R6并联R2与R5并联与R3串联再与R4并联然后与R16串联
1/R16＝1/R1＋1/R6R16＝R1×R6/（R1＋R6）＝6×6/12＝3Ω
1/R25＝1/R2＋1/R5R25＝R2×R5/（R2＋R5）＝4×4/8＝2ΩR235＝R25＋R3＝2＋5＝7ΩR2345＝R235×R4/（R235＋R4）＝3.5ΩRAB＝R2345＋R16＝3＋3.5＝6.5Ω
36．D：
1、YZR315M—10电动机额定功率PN＝75KW，额定转速nN＝579r/min，Tmax/TN＝3.45。
试求额定转矩TN、最大转矩Tmax。
答案：
TN＝9550×PN/NN＝9550×75/579＝1237N.m
Tmax＝3.45×TN＝1237×3.45＝4267N.m
37．2、钢丝绳公称抗拉强度R0为1550N/mm2，直径15.5mm，用经验公式计算圆形钢丝绳的最小破断拉力F0和允许拉力F。
（安全系数为5）
答案：
SP＝R0/1700×520d2＝1550/1700×520×15.52＝113906N
38．若已知在S3—40%，6次/h工作制情况下，YZR132M2-6，额定功率PN＝3.7KW，额定转速nN＝908r/min，额定转子电流I2N为14.5A，转子额定电压E2N为187V，计算电动机额定电阻RN和转子绕组电阻r2。
答案：
RN＝E2N/1.732I2N＝187/1.732×14.5＝7.44Ω
SN＝（1000-908）/1000＝0.092
rn＝E2NSN/1.732I2N＝187×0.092/1.732×14.5＝0.685
39．根据下面减速机图形计算该减速的速比（i），已知齿轮N1＝20齿、N2＝90齿、N3＝15齿N4＝100齿。
答案：
i＝（N2×N4）/（N1×N3）＝（90×100）/（20×15）＝30
答：
该减速机的速比i＝30
40．一台三相50赫兹绕线式异步电动机额定电压U1N＝380V，额定功率PN＝100KW，额定转速nN＝950转/分，求额定运行时额定转差率SN，额定转矩M2N
答案：
SN＝（n1-n）/n1＝（1000-950）/1000＝0.05
M2N＝9550×（PN/nN）＝9550×（100/950）＝1005.3牛.米
41．某单相半波整流电路，负载电阻RL＝200Ω，变压器副边有效值U2＝40V，求负载上整流电压和整流电流平均值。
答案：
负载上整流电压平均值UL＝0.45U2＝0.45×40＝18V
负载上整流电流平均值IL＝UL/RL＝18/200＝90mA
42．试计算钢丝绳6×19-15.5的破断拉力和容许拉力？
（破断拉力S断＝50d2，容许拉力S容＝10d2）
答案：
破断拉力S断＝50d2＝50×15.52＝12012公斤力
12012×9.8＝117717.6（牛顿）
容许拉力S容＝10d2＝10×15.52＝2402.5公斤力
2402.5×9.8＝23544.5（牛顿）
答：
该钢丝绳破断拉力为117717.6牛顿
该钢丝绳容许拉力为23544.5牛顿。
43．有一台三相异步电动机，额定功率为2.2KW，额定电压为380V，功率因数为0.86，效率为88%，求电动机的额定电流？
答案：
根据Pe＝
UeIecosφ·η.
Ie＝Pe/（
Uecosφ·η）＝2.2×1000÷（
×380×0.86×0.88）＝4.42A
答：
该动机制额定电流约为4.42A。
44．
一台吊车以1米每秒的速度前进，司机突然发现问题紧急刹车，刹车后又行0.5米停止。
设刹车后吊车按均减速直线运动，求刹车后吊车前进的时间t和刹车加速度a。
答案：
答案已知V0＝1米/秒，Vt＝0，S＝0.5米
V平均＝（Vt＋V0）/2＝1/2＝0.5米/秒
t＝S/V平均＝0.5/0.5＝1秒
a＝μ-δ0/t＝-1/1＝-1米/秒
答：
刹车后1秒钟车停止加速度a为-1米/秒
45．一星形连接的对称三相负载接于线电压为380V的三相电源上，已知每相负载阻抗R＝10Ω：
XL＝15Ω，求负载相电流Iφ
答案：
UI＝380V
相电压Uφ＝UI/
＝220V
每相阻抗为：
Z＝
＝
＝18Ω
负载相电流为：
Iφ＝Uφ/Z＝12.2A
46．一个1W、200Ω的电阻，允许通过的最大电流是多少？
若接到电压为10V的电源上使用能否被烧毁？
接到电压为20V的电源上是否可以？
答案：
允许通过的最大电流是：
I＝
＝
＝0.071A
接到10V电源上时流过电阻的电流I′为：
I′＝U/R＝10/200＝0.05A
由于I′接到10V电源上时流过电阻的电流I′为：
I″＝U/R＝20/200＝0.1A
由于I′>I，所以会被烧毁，此电阻不允许在20V的电源上使用。
47．一台四极三相异步电动机，额定功率PN＝5.5kW，额定转速nN＝1440r/min，堵转倍数Tst/TN＝1.8，求：
（1）在额定电压下启动时的堵转转矩Tst；
（2）当电网电压降为额定电压的80%时，该电动机的堵转转矩T′st。
答案：
（1）TN＝9550×PN/nN＝9550×5.5/1440＝36.48牛·米
Tst＝1.8×TN＝1.8×36.48＝65.66牛·米
（2）T′st／Tst＝（U′1／U1）2
T′st＝（0.8U1／U1）2＝0.64T′st
＝0.64×Tst
＝0.64×65.66
＝42.02牛·米
48．有一起升机构采用双减速器串联的传动形式，第一级减速器速比为20.49，第二级减速器的速比为31.5，现驱动电机以600转/分钟的转速运行，求起升卷筒的转速？
答案：
n＝600÷20.49÷31.5＝0.93（转/分钟）
49．有一台100吨起重机欲吊一管状钢件，内径1.2米，外径3.5米，高3米，问这台起重机能否吊起这一钢件？
答案：
求钢件体积V＝3.14×（3.52-1.22）÷4×3＝25.46（立方米）
求钢件重量G＝7.8×25.46＝198.56（吨）
答：
不能吊起这一钢件。
50．有一200吨天车起升机构电机转速930转/分，卷筒直径300mm，减速机速比40.17，滑轮2倍率，求起升速度？
答案：
起升速度为930÷40.17×3.14×0.3÷2＝10.9（米/min）
51．抓斗天车的抓斗容积1.5立方米，烟煤比重0.8/立方米，试算抓满斗烟煤的重量？
答案：
1.5×0.8＝1.2（吨）
52．试计算5吨吊钩滑轮组钢丝绳最大分支拉力，倍率M＝2，双联卷筒传动效率为0.99。
答案：
5000×9.8÷0.99÷4＝12373.7（N）
53．两级变速减速器的齿轮为Z1＝22，Z2＝73，Z3＝18，Z4＝78，问速比是多少？
答案：
速比＝（Z2×Z4/Z1×Z3）＝73×78/22×18＝14.38
54．某桥式起重机大车额定运行速度为100r/min，试求它的最大和最小制动行程。
答案：
S制最大≤V大车/15＝100/15＝6.66m
S制最小≤V2大车/5000＝100×100/5000＝2m
答：
最大制动行程为6.66m，最小制动行程为2m。
55．试计算一块钢板的重量，该钢板长5m，宽3m，厚度为50mm，求它的体积与重量。
答案：
V＝5×3×0.05＝0.75m3
C＝1000PVg＝7.85×0.75×9800＝57698N
56．有一天车起升卷筒直径为500mm，减速器速比为31.5，滑轮倍率为3，当电机以720转/分钟转动时，求起升速度。
答案：
720÷31.5÷3.14×0.5÷3＝11.96（米/分钟）
57．1.求一台5t行车钢丝绳破断拉力？
设安全系数K＝5
答案：
5t桥式起重机滑轮组倍率m＝2，单根钢丝绳实际受力为
F＝Q/2m＝5/4＝1.25t设安全系数K＝5
钢线绳破断拉力SP＝FK＝1.25*5*9.8KN/T＝6.25T*9.8KN/T＝61.25KN
58．一根吊装用钢丝绳如图受力，求钢丝绳所受拉力？
答案：
钢丝绳所受的拉力：
F绳＝G/2÷sin30°＝2t
59．一10t桥式起重机，卷筒至地面高度9m，卷筒直径500mm，求钢丝绳长度？
答案：
10t桥式起重机滑轮倍率：
a＝3
卷筒周长：
500mm＝0.5mL0＝πd＝3.14*0.5＝1.57m
卷筒至地面起升高度：
9m
所以：
钢丝绳的长度L＝2*3L0＋2ah＝63.42m（取安全圈3圈）
60．1.>有一钢件尺寸如图所示，5t双梁桥式起重机一次最多能吊几件？
答案：
V＝（0.5m*0.2m）/2＝0.05m2*3m＝0.15m3
G＝Vρ＝0.15m3*7.8t/m3＝1.17t
5t/1.17t＝4.27件
5t双梁桥式起重机一次最多能吊4件
61．某加工车间3t单梁电动葫芦配用的钢丝绳破断拉力应大于多少？
答案：
额定起重量：
3t＝3*9.8KN/T＝29.4KN
电动葫芦为单联滑轮组，滑轮的倍率为2，承载钢丝绳数为2
单根钢丝绳的受力为14.7KN
取安全系数为5
故：
钢丝绳的破断拉力为：
14.7KN*5＝73.5KN
62．10t桥式起重机的起升机构减速器齿轮Z1＝22，Z2＝77，Z3＝18，Z4＝81，电动机转数n1＝725转/分，求减速器的速比和卷筒的转数各为多少？
答案：
计算减速器的传动比：
i＝Z2*Z4/Z1*Z3＝15.75
卷筒的转数：
n＝n1/15.75＝46.032rpm
63．有一台桥式起重机，大车电动机的转数为960转/分，车轮直径为0.6米，减速器比是16.24，求这台起重机每分钟行走的距离是多少？
答案：
V＝（960/16.24）*3.14*0.6＝111.34m/min
64．有一正方体铸铁，边长为1米，中间有直径为0.4米的园通孔，计算该铸铁件重量是多少吨？
答案：
铸铁的体积：
V＝abc-πr2h＝1-3.14*0.22*1＝0.8744m3
M＝Ρv＝7.8t/m3*0.8744m3＝
65．（6×37＋1）的钢丝绳，其中每根钢丝绳直径为0.6毫米，问钢丝绳总断面为多少平方毫米？
答案：
钢丝绳的单丝面积：
3.14*0.3*0.3＝0.2826mm2
（37＋1）*6*0.2826mm2＝64.4328mm2
66．起重机司机在工作中为什么不允许反转急刹车？
答案：
反转急刹车会使传动系统的机械部件受到损害，造成设备事故。
对于电器设备来说，会使电动机产生很长的扭矩，破坏电动机的运转特性，产生很强的电流，严重时会烧坏电动机电器。
大功率电动机的迅速反转，还要引起电网电压的降低，影响周围用电设备的正常运行。
从吊运工作来看，如果反转急刹车操作的不好，会使吊物坠落事故。
所以在工作中，除了避免发生事故的特殊危险情况以外，不允许反转急刹车。
67．主钩能起不能落的原因是什么？
答案：
若制动接触器KMB在回路中的常开触头KMB与下降接触器KMB在回路中的常开触头KMB同时为接通时，则主令控制器置于下降档，制动接触器KMB无电压，制动器打不开，故主钩只起不下降。
检查并修理下降接触器和制动接触器的常开触头，接通制动接触器KMB的电路即可答案决此问题。
68．电动机定子单相时有什么现象？
答案：
1、电动机不动作
2、电
升级会员 