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初次做，希望有人指点一二第一部分 主梁设计计算 一、 主梁设计计算 1、主要参数：6 l( k1 c' F7 ?3 j
起重量 Q=32/10t 工作级别A3
* K1 v' s x& m# m4 p跨 度 LK=21m
t2 h4 h0 R4 t A8 R6 i小车总重 Gxc=4500kg
( ^; X+ \) r( k; t' ^' q2、主梁截面形状尺寸：* o2 O% }! E1 p( }( T
上盖板δ=14mm 材料Q235-B6 Q+ ^$ w! t' r* h {, s& V
下盖板δ=12mm 材料Q235-B
. e |; {5 F' R5 |! r腹 板δ1=6mm 材料Q235-B
+ o5 L4 u2 }. B! h' J" o8 O% |腹 板δ2=6mm 材料Q235-B
4 |/ k' c3 c6 u3 d, ^腹板间距b=440mm 2 T3 u) l! x- `' g
腹板高h0=1000mm
) p; n3 G# R2 c4 T3、主梁截面性质：
( P$ t5 s: O, V& }（1） 主梁截面面积 S=500*14+500*12+1000*6*2' m- S5 B6 s2 W
=25000mm2
9 _8 H: W7 ^1 @0 [- K（2） 半个桥架的质量：设加筋肋系数K=1.1 Gqj=K*ρ*S*Lk4 _+ W% ?% k) B
=1.1*7.85*10-6*25000*21000
( u; E& s% X' t9 y% G2 ` e* Z0 Y =4533kg
@7 D/ R, _1 Q6 V（3） 主梁均布载荷集度 q=4533/21000
: `, F& h# L: e% }0 G# I =0.2kg/mm
/ |6 e! h) W, z& {（4） 主梁形心位置的确定 X0=250mm% \2 p/ M/ |2 N2 t
Y0=533mm( ]6 F _1 |9 M5 Y) r
Xmax=533mm
( Z7 h1 @( w2 j2 {4 }. m+ q ?Ymax=250mm4 D# H! c6 V9 J E$ u
（5） 主梁截面惯性矩的确定 对于X轴+ }- u* V5 N- \
Ix =0.46×1010mm4
C, m6 b2 p( h: U% @; C/ W$ x! u 对于Y轴
2 c0 F1 v+ f9 s( \2 p% T( C Iy =6.4×108mm4" H% H, O4 S/ \ i/ F* r) Y
(6) 主梁截面对X轴Y轴的抗弯模数 对于X轴
" S7 {/ @ \% t6 r% OWxmin=Ix/Xmax
1 H4 J& g0 L$ { =0.46×1010/533/ W5 |/ g% ~% I6 V2 e
=8.63×106mm3
2 c& ?6 W; m( s 对于Y轴
4 U0 W0 T" w k4 I1 C Wymin=Iy/Ymax% }5 l1 U% ~0 Z! N M1 G. M
=6.4×108/250) ]4 a, A8 y6 q l/ ~
=2.56×106mm3
2 W" D" K5 `) e+ i6 ]6 H + _, {! b5 A! c5 P4 u
4、作用于主梁上的载荷及内力计算4 y* f2 ?& n6 u+ k9 q9 g
Ⅰ:按载荷组合IIa计算; O' u5 H( N1 b
桥架重量Gqj=1.0×Gqj=11904kg
- D# w N! {6 @* f小车重量Gxc=1.0×Gxc=4500kg
/ t8 g% P/ ?' C& |3 J' `起升载荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(32000+468)=40585kg ΨII取1.25, {+ ~6 \6 f4 o: f) f
（水平惯性载荷Pgy不考虑）4 x$ D' r9 y+ P" c! e8 L/ R& q
（1） 小车轮压的计算
% E& b- Y. @$ H6 u, M0 s/ R- b" ?Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm7 h3 s0 O1 W) V+ p) ]
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）$ c: P. y* _3 u1 t/ ^+ s0 Y6 R
=11498kg
1 I C3 e9 p" s1 u" ?# @2 k5 [+ JP2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
" g/ F( |6 D% k: G8 A; k =10733kg
9 Y4 l+ c2 b0 f3 e) {* j（2） 当四轮小车作用于桥架时，主梁最大的弯距截面处距A点的距离：$ l1 e4 G" L0 j2 m# h
X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）
1 a7 K& v0 i% B. X: r2 y# m5 A4 y（3） 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：
2 Z% L1 l: s( N/ b/ r* k" vMcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）- z; U* q5 z) P& S1 g
=3.15×108 kg.mm Mg=RaX----有固定集中静载荷（操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd）4 v% a2 ~6 H# \+ [+ ^1 L
在主梁应力最大截面处产生的弯距：
" |5 D3 k" t; |0 C- p1 J0 d Mg=RaX=4.1×107kg.mm, v9 t x7 w* F# r& H0 u" Z1 e
Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力 P3 y/ E$ d. Y$ p7 R+ a1 q* c
Gc=1500kg L1=2100mm5 I2 t @: F. S0 w: y
Gc=1204kg L1=800mm
# u- c3 |) T/ m1 jGc=1771kg L1=5000mm
, N3 f+ n( k: M" A) oRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)7 T7 E( U$ L( `! R
=3789kg （4） 当p1作用于A点处时，A端最大切力：2 U6 k2 l7 u% `4 o
Vamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相应数值)
* o0 {& H" g6 p9 q- B =24691.15kg
( w. j' s- i( ~( J6 A
2 m7 o2 b% d( P, h Ⅱ: 按载荷组合IIb计算
) U' J2 O9 b$ f0 J, H2 z+ y 桥架重量Gqj=KII×Gqj=13094.4kg
1 }$ g+ I* z4 {5 Z" u9 A2 i9 F 小车重量Gxc=KII×Gxc=4950kg
3 \) |7 w: r( i& g* a. ?! q' C 起升载荷Qq=KII×Qq=35714.8kg KII取1.1+ ^( T; x9 t) V9 Y
（水平惯性载荷Pgy按Pgymax考虑）' U" P. C" Q, g* E* ~
(1)小车轮压的计算7 B2 \. m/ X( v' f8 V8 r- L5 ^& b) N
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm% Q; q+ Q0 `# C6 J. f: T! a
. Q, h/ `' P4 n$ y! N4 n
" e: F5 v" j# f* j N$ e% D
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）/ A# l0 c7 h( E; O4 ?
=10365kg3 R0 D2 t$ |; [
P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）1 X) w; e& x/ E1 ]# K% N1 [
=9692kg
' X2 C2 ^4 E Z* g: z5 \" y3 ?(2)当四轮小车作用于桥架时，主梁的最大弯距截面处距A点的距离：
7 ^( A7 A$ J; o% |9 tX=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）
7 @: K9 ^: G3 C7 i' k' L/ o=10980mm" Q% r3 W8 \ A; e
(3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：
8 y/ F0 L+ L9 k7 Y9 y/ J4 TMcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）
; g# V ^9 C0 v# D6 R, f: F =2.95×108kg.mm
0 W. b* ?& x* Y7 VMg=RaX----有固定集中静载荷（操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd）- k& I. ]- R- C) O) g/ V
在主梁应力最大截面处产生的弯距：& r a2 _$ s& ?2 [" o
Mg=RaX=4.2×107kg.mm
# x( ^ i- I) Q, _- y Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力 ?% X4 h$ }% q$ C+ @% y
Gc=1500kg L1=2100mm
3 X& f8 W4 G- i4 Q7 L- o/ |+ zGc=1204kg L1=800mm6 |0 E7 f4 i# ^. ]7 Y6 Z9 }
Gc=1771kg L1=5000mm F9 i& W; [$ q- s
Ra=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)- r1 D2 Z+ f2 Z' @. L
=3789kg 考虑冲击系数影响Ra= KII×Ra=1.1×3789=4167.9kg$ z! A4 U' P9 \
(3)桥架运行产生的水平惯性载荷在两主梁上平均分布，当正常制动时$ M( u5 n8 [5 \0 C$ C( {
作用在每根主梁上的弯距为；# x$ j( S4 C) a+ j# O
Ms=0.8×Mcmax×aqj/g (代入相应数值)7 U j1 O" k6 T
=0.8×2.95×108×0.2/9.8
) S; o( |1 @ B1 C =4.82×106kg.mm6 ` v% _$ x/ a- u; p
当猛烈制动时Ms将增加一倍
! k! J" U0 X& h! ~ Msmax=2*Ms
2 J: V, z) n( h2 [, C2 \ =9.64×106kg.mm; p; Q0 z% d: R
5、主梁强度效核9 N' i# I7 {$ a: i: E
对本起重机主梁均按Ⅱ类载荷进行强度计算.
7 S& B' A7 r" c, W4 t8 O, b$ E Q235-B设计许用应力 [ a ] II=1600kg/cm2, @4 J# R9 t2 H F+ h8 F/ i1 v
剪切许用应力 [ r ] II=900kg/cm2
0 | o5 V( B6 u0 x* G, u8 q# @' j 挤压许用应力 [ajy] II=1700kg/cm2" ?. V" L7 P: p6 B7 y- ^. F
(1) 按载荷组合IIa计算 IIa amax=Mcmax/Wxmin (代入相应数值)
5 g5 g" m/ c' L. @# I =3.15×108/8.63×106
9 U5 \7 V7 U& M& ^, O2 b( Z7 k =36.5kg/mm29 P# n! J" \9 G, M# B8 |
=3650kg/cm2 ＞ [a]
8 A0 X) K+ f% R2 I! L0 `' S; `7 O当p1作用于A点处时跨端腹板剪应力r0最大3 C0 `/ {3 `' d, L( ], \
r0=Vmax/0.7hlf& H3 K# b( ]- l9 X/ D/ O; V
=24691.15/0.7×6×(650-20)×2
/ Z, `0 v& C1 e6 X* p4 T7 ?; m =4.666 kg/mm2
( ]; \$ `1 _$ B' \ =466.6 kg/mm2 < [r]1 L( y; j) F9 a3 B* W- o
强度校核不通过& B. R4 j% p+ @" o
6、主梁的钢度校核 b( k5 r% A: }4 D& ^- j
(1) 主梁静钢度计算
4 l1 m# v, I; H4 Q! Y7 EFmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f]/ R I# k* t$ p* q. L
其中a=p2/p1<1
& L2 @: W3 m- d* I0 d. \$ m =8811/94231 d! M6 ]7 F# Y$ m1 \ p8 S
=0.935/ V0 A# p- x2 c- I, w! r
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm
/ Y& }6 P* r. a aP1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）Qq=32468kgGxc=4500kg
n. ?# b! P1 j' s0 s6 Z& m3 J =9423kg8 J5 j. k e; ~! i- F' |
P2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
' R4 x' A# o2 l; _ =8811kg
; {2 k8 T! G( @ m! x. Sβ=Bx/ Lk=2600/21000=0.1238
; U" D O" m. W [( w7 L3 g% O* H) NBx----小车轮距2 w% X# y `3 `! E; }. `
[f]=1/1000Lk=21mm* `. q7 I e" h: h
f=9423×210003×[1+0.935×(1-6×0.12382)]÷[48×2.1×104×0.46×1010]5 ^3 u7 X. U6 F+ i0 ]6 s& D
=34.8 ＞[f]
5 l% c1 @) R8 t* s0 g; x! B# j7 a- U5 x
: Z" U6 f% T8 S4 |; @3 b, _% C6 N 主梁静钢度不通过
\; d9 y/ A7 x! v
* `% e; A& N' o/ o8 k. k1 i |
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发表于 2017-3-5 11:44:03
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