|
|
|
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：0 R+ L. L% _4 E4 f3 q3 q; F) f
起重量 Q=32/10t 工作级别A36 c- b- \5 H" h! H8 W
跨 度 LK=21m
: |" h$ M9 o- ]小车总重 Gxc=4500kg
9 n, U+ z4 ]/ l+ ~: Q4 ? p2、主梁截面形状尺寸：% ]3 H2 G6 A* n( D. U Y
上盖板δ=14mm 材料Q235-B) a$ |, n' q+ F$ d8 I+ x
下盖板δ=12mm 材料Q235-B: p" @- a8 D8 {1 V
腹 板δ1=6mm 材料Q235-B& |9 w. R( O4 g: q) u1 R( m/ N
腹 板δ2=6mm 材料Q235-B& m" x$ [* n; i+ @. B0 p1 v1 }
腹板间距b=440mm / Y, B$ W2 X6 d- z
腹板高h0=1000mm 8 Y9 M* t2 e2 |+ a1 P8 V. P3 m# E- U/ m
3、主梁截面性质：5 L, U! }9 s: Q0 a% X3 c. C' v
（1） 主梁截面面积 S=500*14+500*12+1000*6*2
' O& \- ^2 F% s6 h# @8 e5 Q2 o=25000mm2+ b& y2 }; c. f( O9 P3 {4 @
（2） 半个桥架的质量：设加筋肋系数K=1.1 Gqj=K*ρ*S*Lk8 T0 B# x% o) Z7 P
=1.1*7.85*10-6*25000*21000
! Y/ C: b5 N' g/ { =4533kg
: M/ C) x4 N8 T% R6 C1 ?, C（3） 主梁均布载荷集度 q=4533/21000
$ X* W w# N$ ^8 f8 ~; [0 E( w =0.2kg/mm/ n7 D$ t3 n6 W) L4 s, |! ]
（4） 主梁形心位置的确定 X0=250mm
$ _, |' y7 \3 p7 f: |Y0=533mm
0 R& P; A; i4 w9 ]0 @% [& m8 o! GXmax=533mm
% m) p. M; g' n! [% |+ F" c& @; GYmax=250mm
3 q; n I2 m3 b/ W0 B. ^3 H（5） 主梁截面惯性矩的确定 对于X轴
% }" _' ?+ S2 |% f0 gIx =0.46×1010mm4% ]7 h7 K4 M6 U H# @3 k
对于Y轴
" X# B2 J1 }0 k1 h& T* \5 Q& Y1 G Iy =6.4×108mm4- c3 V; i: y z% x1 U' _: V1 G# _( {
(6) 主梁截面对X轴Y轴的抗弯模数 对于X轴" ?) V; {* W8 k; _( I! N1 T
Wxmin=Ix/Xmax( W* P+ {* s5 N
=0.46×1010/533& w( B" l5 M% B4 d
=8.63×106mm3 + P1 S" u& W3 ?6 b- C( n9 q
对于Y轴
7 z7 Y2 W- O" S& W% _" M; d0 R2 y6 n# w Wymin=Iy/Ymax
) t. J8 @$ R2 ?- N- S- X# H =6.4×108/250
7 M( t4 P' z" P q) l' ] =2.56×106mm3
' E$ q; ?" ] L+ \2 W- j ( p! K5 ?+ j0 k5 e7 W* z& q
4、作用于主梁上的载荷及内力计算
; v- P5 s5 r" D/ |* Y$ y, B Ⅰ:按载荷组合IIa计算
- ^4 Z8 o* \8 u7 h$ e$ g桥架重量Gqj=1.0×Gqj=11904kg
/ i, h1 ^$ s1 o% J8 n1 T小车重量Gxc=1.0×Gxc=4500kg
0 \, ]6 Q' l" T W5 @ a起升载荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(32000+468)=40585kg ΨII取1.25
2 t1 D- y% h5 A- @* C7 l/ c（水平惯性载荷Pgy不考虑）
; W- N- M1 d) H- b9 J* \（1） 小车轮压的计算& r1 q( c) X7 K$ c. C5 d
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm& O5 C% p( S' j0 W7 d9 [6 l
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）) p7 J5 B- w$ |0 w0 G
=11498kg1 N9 V6 |; c+ t
P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）9 V) }: F6 a2 _7 f s# P
=10733kg+ k; J% B# n. O, ~, s* p0 g9 I
（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： T p1 P' G, v
X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）
9 D! V; |' c o（3） 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：
/ y3 _' I% j3 c+ `Mcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）
2 {7 W9 n& b1 Z, h3 X. C; k =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）
, g7 z' M- r' \ 在主梁应力最大截面处产生的弯距：
' F8 H) l. a5 ~" ^, @# p* _- \ Mg=RaX=4.1×107kg.mm
; ~2 E8 J8 H0 J8 J& D Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力
- G7 d$ [" G" {) {" F) a Gc=1500kg L1=2100mm
! H" h; h, D8 K8 M2 @% i! SGc=1204kg L1=800mm& \: S+ K, P% ~6 D& `( f* H6 C
Gc=1771kg L1=5000mm
! j( D5 Z2 ^8 I* C! t, |Ra=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)8 O. Z' o8 Y$ B: m, q; B; {' }3 m
=3789kg （4） 当p1作用于A点处时，A端最大切力：
% c0 G- C3 B2 M' b. i" \; R( _Vamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相应数值)! P9 q( d) N8 p1 p! b9 B, G0 m
=24691.15kg" }0 o0 ?/ F$ X2 s0 ?
( w: R; q* A, f# A# I" g
Ⅱ: 按载荷组合IIb计算6 Y( A( V( \5 ^/ p
桥架重量Gqj=KII×Gqj=13094.4kg5 K; k# Q/ R+ c
小车重量Gxc=KII×Gxc=4950kg: E$ B1 d, b0 t, z
起升载荷Qq=KII×Qq=35714.8kg KII取1.1
5 M4 m. G* Z% o& J' c$ m（水平惯性载荷Pgy按Pgymax考虑）" ?. H) q% H4 g- P" l+ f
(1)小车轮压的计算0 E r2 U6 V) O. f: E& _
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm
5 H: w# o1 |3 ~5 @2 |: F( ?( r# h- K 9 S4 i" c% h# g: |6 K
0 h3 P4 n0 M; ?4 d0 }( w1 RP1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
+ A1 X4 \8 `2 j. `# k9 l1 C =10365kg6 U5 a5 e9 Z+ |
P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）1 c0 q4 n M% X# \
=9692kg _% M( ^1 Z3 s' ~) Y
(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：- H( g5 V/ m' @- F$ Y
X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）
; [8 V# H& y# e( ^. f4 n=10980mm
7 w+ {" \+ ^# i0 e' ~4 l4 K% { (3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：! y3 f) B9 u% d) \, k
Mcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）- {# R* o; e6 ]# j: z
=2.95×108kg.mm( k" m$ m+ g: h- B
Mg=RaX----有固定集中静载荷（操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd）
( E( w, e: E3 s5 M( `0 W# p 在主梁应力最大截面处产生的弯距：8 e( m, w) x2 n5 ^% ^6 W# Y
Mg=RaX=4.2×107kg.mm j% d+ J! l, {8 h9 I
Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力1 y* p- i/ S7 P
Gc=1500kg L1=2100mm3 A$ x% T# U# h
Gc=1204kg L1=800mm
1 w5 \2 k3 t) ~Gc=1771kg L1=5000mm
4 V$ D" y# \. {Ra=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)
$ I4 H: b; g* [ =3789kg 考虑冲击系数影响Ra= KII×Ra=1.1×3789=4167.9kg
) G. g9 j8 t" _# a. }- G o(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
" V: L0 J. O0 g8 o( m- B2 |作用在每根主梁上的弯距为；2 U) [9 G, F4 n) x: N
Ms=0.8×Mcmax×aqj/g (代入相应数值)0 g( n& j# n5 Q* L. ^
=0.8×2.95×108×0.2/9.8
8 a- k5 V k! t =4.82×106kg.mm
0 H" x+ F# `3 z( U1 X% a当猛烈制动时Ms将增加一倍
: y9 v+ r! G9 q, f: v Msmax=2*Ms
9 u5 F7 j2 g* V& G- T- r, ~$ Y- ] =9.64×106kg.mm
) J! ?4 O4 q! O/ V. @8 a/ r5、主梁强度效核
( |' E/ b# _& e8 R2 e 对本起重机主梁均按Ⅱ类载荷进行强度计算.
0 k. b, @( \: c& b% y% o. G Q235-B设计许用应力 [ a ] II=1600kg/cm2
' V2 g5 j" J' Q/ q5 e 剪切许用应力 [ r ] II=900kg/cm2
5 p+ v% D) P' k a3 M 挤压许用应力 [ajy] II=1700kg/cm2
% W; N4 o: c+ T! ]( p7 I; _( ](1) 按载荷组合IIa计算 IIa amax=Mcmax/Wxmin (代入相应数值)
5 x7 Z0 \3 |1 H- x! W' y, E7 d =3.15×108/8.63×106
. W7 p; x6 v$ W1 q) k0 z =36.5kg/mm2% L6 @+ v+ ^ U/ \
=3650kg/cm2 ＞ [a]
$ P: b, h) Z9 l9 \当p1作用于A点处时跨端腹板剪应力r0最大
/ l. F/ M8 O# E+ d( c6 O* y3 tr0=Vmax/0.7hlf
. ^3 f. h3 @+ l& c6 O =24691.15/0.7×6×(650-20)×2
) Q) }6 U5 K: O) L3 x =4.666 kg/mm2" Q0 d' L3 w C; [1 N
=466.6 kg/mm2 < [r]! f/ m! _; h* Y# y: f: r3 y
强度校核不通过3 p1 @5 o) ]* Z, J; j6 N
6、主梁的钢度校核
: n# B! n# Z/ ~# b% ~ d. @(1) 主梁静钢度计算
- U @/ ~% q# h: a) D% HFmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f]
! n/ `; \" u) W! c, e其中a=p2/p1<11 w7 k+ }& K& x- M, R% p: [$ J
=8811/9423
8 q; `! P& L( Q6 @) O =0.9359 Z. p# d. z0 |, H" A' y" P$ C ~! t* |
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm3 r& A m1 v: h& x: Z
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）Qq=32468kgGxc=4500kg
+ L0 K) g) ~% H; P. X4 s7 s =9423kg
2 ]9 ~/ V2 ]6 t/ m$ m- Q3 RP2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
7 P+ Z5 R7 D. Y& g- [ =8811kg
1 x% e- a" X7 s9 Zβ=Bx/ Lk=2600/21000=0.1238
& Q& ^4 R1 z# DBx----小车轮距% c& [3 S5 a+ k7 X
[f]=1/1000Lk=21mm; D, Z8 `) \* |" Z8 B) v
f=9423×210003×[1+0.935×(1-6×0.12382)]÷[48×2.1×104×0.46×1010]5 b( O4 H8 r3 T. Y% n
=34.8 ＞[f]
$ M9 j0 o1 I+ N2 o ' q$ d: ^/ |8 q* l
主梁静钢度不通过
1 u9 c) S5 Z: {' l0 L
4 U; m& m" c8 ?) U! d |
|
发表于 2017-3-5 11:44:03
