|
|
|
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：
" n" o! V- ]6 A4 g$ w0 R- d# r起重量 Q=32/10t 工作级别A36 S3 G+ s1 ]' @( ~8 x
跨 度 LK=21m
7 {7 D' d, j9 V( Z小车总重 Gxc=4500kg 5 R$ C% N* X4 S: j8 H0 a
2、主梁截面形状尺寸：# Y- v+ L1 i1 a% m9 f
上盖板δ=14mm 材料Q235-B
% S8 ?. U |7 k7 [# b* e下盖板δ=12mm 材料Q235-B/ Y- R$ U! A% l8 T( U; [
腹 板δ1=6mm 材料Q235-B9 g8 {! d2 b$ B- j( _+ i
腹 板δ2=6mm 材料Q235-B
" `- M% n; O) C腹板间距b=440mm % `3 ^) O9 U" M" o
腹板高h0=1000mm
9 G, K1 @, |6 E: @ e3、主梁截面性质：3 o1 [; S0 z) ?
（1） 主梁截面面积 S=500*14+500*12+1000*6*2 Z' |) f+ T+ o* c+ S( ?; Y4 |
=25000mm2
! D0 i. W+ y3 n8 M- L（2） 半个桥架的质量：设加筋肋系数K=1.1 Gqj=K*ρ*S*Lk
9 K* w: g+ o) W0 y =1.1*7.85*10-6*25000*21000( {/ i+ `$ X; e+ g6 x8 s* ?
=4533kg* B& ]3 g: S+ v; A
（3） 主梁均布载荷集度 q=4533/21000 d3 E- Q L" }- c) X1 s
=0.2kg/mm1 ^0 q/ m8 o+ I9 z% c' b/ j) X+ X
（4） 主梁形心位置的确定 X0=250mm5 x! W; [. m# W$ Q8 F
Y0=533mm
' ^4 g" \$ Q- I* C' jXmax=533mm
_* y. q: x" p$ |Ymax=250mm" Q+ z+ a: }) O
（5） 主梁截面惯性矩的确定 对于X轴) H8 T6 s/ X$ p* e' l2 h7 X
Ix =0.46×1010mm4
( `5 R3 i I- p+ W! m9 [9 Z 对于Y轴
6 H. t& U5 J% ]+ T2 @ Iy =6.4×108mm4
5 [! I$ J! i/ J(6) 主梁截面对X轴Y轴的抗弯模数 对于X轴9 w' [. I: v2 Z
Wxmin=Ix/Xmax
- W8 I* H, |3 a2 M2 _& m$ s. q =0.46×1010/533
. @7 i! I% b2 } =8.63×106mm3
l3 O1 {' G8 O: X7 |$ u1 I* W 对于Y轴; @3 d% X! w# T, d" N: L
Wymin=Iy/Ymax
' N l" d& V' b {! g2 L c: } =6.4×108/250# P: o# M! T% u4 q0 q' E
=2.56×106mm3
. B/ ]" K2 O9 M2 j( ?" {
0 y% b( x4 a6 [0 F! e; F4、作用于主梁上的载荷及内力计算
3 i5 \9 e! M! c N) s+ O Ⅰ:按载荷组合IIa计算% v) I) s- C- w, y
桥架重量Gqj=1.0×Gqj=11904kg
1 [* b( Y& Y" y+ d小车重量Gxc=1.0×Gxc=4500kg) n* c& A2 k6 l7 S y
起升载荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(32000+468)=40585kg ΨII取1.25( w: D: X$ Q; z* b8 a5 S; Y6 Q
（水平惯性载荷Pgy不考虑）
8 b1 e) \& q) V8 s4 X（1） 小车轮压的计算8 g q1 V. F8 N. u, n
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm7 Y, x9 @2 m9 ~+ T5 J
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）# v B e, W) ]6 D
=11498kg8 A! L% x" g) R, Q; h; b$ C
P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
3 L& W, j" O; M1 }: h) \ =10733kg
% H3 |& |$ K& f/ z' c; n（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：. c) U( ^ G) @2 _' x
X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）
% w& z+ X X, A" {$ O, U4 X9 |5 h（3） 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：
4 ^3 L, Y+ C: j3 H$ zMcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）+ N% ~0 o. W( ]/ M/ ^1 ~3 [' ^
=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）2 T. A1 s9 |: E, C' O
在主梁应力最大截面处产生的弯距：7 q$ _$ i }+ ~
Mg=RaX=4.1×107kg.mm
4 J- O! e" v) }! N Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力6 z5 l) [( ~% ~
Gc=1500kg L1=2100mm
, E& a: ^3 Q. v8 _3 KGc=1204kg L1=800mm3 p, r7 F7 {7 M9 e/ z: [( q+ N4 _
Gc=1771kg L1=5000mm
& k8 w2 E* i& N- ~+ oRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)6 c+ j) M. R- [0 ]0 w( R5 r
=3789kg （4） 当p1作用于A点处时，A端最大切力：9 n( _: z4 }3 a0 \
Vamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相应数值)2 I# S% r$ O3 p) C! T
=24691.15kg& j' I7 X4 C$ m( y) V7 s9 f% W
# r, H& N# e4 [$ a4 r Ⅱ: 按载荷组合IIb计算 M$ \; U, [9 @ |
桥架重量Gqj=KII×Gqj=13094.4kg
+ s! a) C% V7 i0 ~5 Z 小车重量Gxc=KII×Gxc=4950kg# I: p4 i# z1 \, M+ Q8 }+ }# y
起升载荷Qq=KII×Qq=35714.8kg KII取1.13 \( Z3 F$ P: T7 V
（水平惯性载荷Pgy按Pgymax考虑）
. X6 w8 d% k1 N% \(1)小车轮压的计算 I0 K% g; c3 F: S# h
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm+ c- Q" J$ |0 H! n
! }5 ^$ a# @, v2 u1 E6 G7 n" I . Z' m- {* D" O! q% W5 i% ~
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
" ~- s( [. d4 ?5 G, f% F; g+ q! \3 v =10365kg
: C" j, k: {) W2 N- G0 uP2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）4 Q' Z0 L/ e6 n* e: A5 Z/ s
=9692kg
' p1 M3 \- L% W" i(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：- }* |/ [6 S6 Z1 v6 e, X
X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）
) v- [, z5 Q9 c! L=10980mm4 I5 C; v$ X5 N# o
(3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：
& z: a% t5 \# }. sMcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）
6 \7 e5 b) O7 c3 R =2.95×108kg.mm
; p' N0 ^3 {! YMg=RaX----有固定集中静载荷（操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd）1 V/ P B5 z, f; k
在主梁应力最大截面处产生的弯距：
9 l8 k, E8 b! w Q$ U Mg=RaX=4.2×107kg.mm( `$ J- g" f5 O$ M5 k, w. J E
Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力
3 ]& q$ `0 |% j1 x$ j5 a Gc=1500kg L1=2100mm
5 C" v; u; Z( R0 y* w1 v1 Q- \Gc=1204kg L1=800mm
1 X5 ^; ]" o5 @& E7 [" g% NGc=1771kg L1=5000mm6 C N. i7 |1 o6 p5 N) r8 [" T
Ra=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)
, T. H' ] G/ ~8 X =3789kg 考虑冲击系数影响Ra= KII×Ra=1.1×3789=4167.9kg
, J% d8 g) {, ^2 o( [5 s: U(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
! ?0 {' a3 z; e9 g9 v- ]: x$ h作用在每根主梁上的弯距为；
3 C( z: J! }6 t4 D+ G3 O, N: qMs=0.8×Mcmax×aqj/g (代入相应数值)
9 r7 P6 [4 b8 d! q& s# l =0.8×2.95×108×0.2/9.8
0 x8 M* {1 L( ~$ f7 v* U2 B =4.82×106kg.mm
$ ]& \ k/ W1 ~6 M& o* R$ O0 d4 r当猛烈制动时Ms将增加一倍
" [3 @6 n& t1 [ Msmax=2*Ms
/ d+ k: E4 Y$ L# u% ` =9.64×106kg.mm
# F7 C5 q B F% e5、主梁强度效核# F3 Y G! Y$ m
对本起重机主梁均按Ⅱ类载荷进行强度计算.
! B2 N2 Z5 M2 i( g9 w/ ^ Q235-B设计许用应力 [ a ] II=1600kg/cm2
& w) F* ~0 a2 g, l. P: n 剪切许用应力 [ r ] II=900kg/cm2
% o( M' X+ a! J$ g) d( f 挤压许用应力 [ajy] II=1700kg/cm2
* o" W! u1 f0 [: O) e(1) 按载荷组合IIa计算 IIa amax=Mcmax/Wxmin (代入相应数值)! \ s \ L) @. {- Z' q) l
=3.15×108/8.63×106
" O, v9 T" w% Q3 B, F! P3 C =36.5kg/mm2
! |4 D, L1 ~) q# j5 B2 _) x8 L: x =3650kg/cm2 ＞ [a]
# D# e- ?0 r( G$ {' X, F当p1作用于A点处时跨端腹板剪应力r0最大
: a3 [* P" E! D7 `r0=Vmax/0.7hlf
7 Q5 h& _3 w8 `& R! D =24691.15/0.7×6×(650-20)×20 b3 s8 P7 U& @( @: b; g
=4.666 kg/mm2
: V8 S) V( w. U9 e5 } =466.6 kg/mm2 < [r] y; K% z2 Z# t; m1 p" l( B
强度校核不通过& B9 w- C' j9 x. J/ s, {3 D
6、主梁的钢度校核
. W; T& J! E7 r) G, P6 {& L(1) 主梁静钢度计算
$ y# n/ l" V0 B0 D r6 ^- BFmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f]
7 [) [' D' s+ b$ _- { K7 C其中a=p2/p1<13 U' Y, S* D8 C0 ^2 s9 n
=8811/9423
. k2 N' h7 i' Y$ @. |8 q. o2 k5 P3 s/ ~ =0.935
8 @( R! I$ e3 W0 O# N2 IBx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm. F# A- V7 x4 q9 o9 w7 ^
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）Qq=32468kgGxc=4500kg& s7 Z7 _* X( F' K- p1 ]# f4 |+ ~ o
=9423kg7 O q& ?9 c/ [
P2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值） G! y! u/ X O) ^! a
=8811kg* z7 O7 o/ ]) ~; u
β=Bx/ Lk=2600/21000=0.1238
N1 u9 J+ R4 v1 D# H) YBx----小车轮距
) f( B9 c1 I2 d# Q- b% H/ I; A[f]=1/1000Lk=21mm4 P& e1 d- C7 M5 d- [, J
f=9423×210003×[1+0.935×(1-6×0.12382)]÷[48×2.1×104×0.46×1010]
: S+ u+ |4 d% b+ S1 W2 M" J =34.8 ＞[f]
9 g5 C) \- U/ y
! ]/ X4 l' S6 s3 g 主梁静钢度不通过2 o& h: i0 h/ [" C
! T' }" O* \' k3 u |
|
发表于 2017-3-5 11:44:03
楼主