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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：3 O, a8 h o$ D ?# i9 r, z$ t
起重量 Q=32/10t 工作级别A3( m1 C/ B% K2 G, e
跨 度 LK=21m; x" @" k( i. P4 Q% t
小车总重 Gxc=4500kg & @. k, t/ J4 b/ e, `. M& D! p3 f
2、主梁截面形状尺寸：
! I ^3 l+ D" m& g上盖板δ=14mm 材料Q235-B2 {& n- f6 e" u
下盖板δ=12mm 材料Q235-B
* n C# Z& u9 H( N. L2 n腹 板δ1=6mm 材料Q235-B1 ~# T* X2 |1 m* T+ E: ]
腹 板δ2=6mm 材料Q235-B
2 L0 t- X* y! w* H% ^4 S" ?腹板间距b=440mm
) ^* d' p4 }9 B腹板高h0=1000mm
" M- w- H2 ^% _" g- ^, v3、主梁截面性质：
4 a0 d7 x/ H$ e: H9 x$ E- Q（1） 主梁截面面积 S=500*14+500*12+1000*6*2
) |9 T, P& b( ` s=25000mm2) z! L5 \7 ^2 Q5 a
（2） 半个桥架的质量：设加筋肋系数K=1.1 Gqj=K*ρ*S*Lk! K9 ~5 r* s% ?8 Y/ Z8 s2 C5 i
=1.1*7.85*10-6*25000*210006 ?( V6 I) S5 _4 K* r( @3 F/ N
=4533kg& ~9 D. ^' @9 O& e, I+ c. [
（3） 主梁均布载荷集度 q=4533/210008 v x$ C2 u5 p0 U
=0.2kg/mm) z) ?% i. V* r( r
（4） 主梁形心位置的确定 X0=250mm
# h+ A- {$ S s! ^Y0=533mm$ R( ^6 n3 Z4 A! l
Xmax=533mm/ f y7 k; o. ?/ W R a i% c
Ymax=250mm) _& z& n- m8 ]. w ~( _2 v
（5） 主梁截面惯性矩的确定 对于X轴+ R( U* m: U; E3 @2 o
Ix =0.46×1010mm4, q4 N8 z( e7 u% H1 ~" T
对于Y轴7 j( p$ i+ i, ]0 m# W( ~% [
Iy =6.4×108mm40 M! U4 U8 S0 K; U) ?6 ~ T6 K2 Q
(6) 主梁截面对X轴Y轴的抗弯模数 对于X轴
- N* y- p# S% @1 p/ ]; w, p9 S0 kWxmin=Ix/Xmax
9 c: `; l4 `! n: N6 A( ]' d =0.46×1010/533& f6 H0 _" r- X- C6 g
=8.63×106mm3
5 z4 u7 o% o- B/ A$ M) w [" M 对于Y轴7 ~0 t9 n6 b2 p2 g1 |+ ^, Q3 l# x, a
Wymin=Iy/Ymax3 I4 L6 E- ]( }. w. W
=6.4×108/2503 J) ^$ |% M% \2 b3 H1 O: j M
=2.56×106mm3 / w7 f; q4 q( F: e7 S- [" ?
! p* _8 p5 x& L+ Q. i$ `' f3 Z
4、作用于主梁上的载荷及内力计算, ?# Q- s# j4 F$ O; L/ u6 d3 q
Ⅰ:按载荷组合IIa计算5 H3 `) \& M8 ?# |, {6 _
桥架重量Gqj=1.0×Gqj=11904kg
* @* E$ P5 t( \/ t `小车重量Gxc=1.0×Gxc=4500kg
* a* u3 {4 a }& p% O- _, i7 a起升载荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(32000+468)=40585kg ΨII取1.257 {6 q7 |% ]+ R5 X8 K) f v
（水平惯性载荷Pgy不考虑）
' b+ y0 p8 K$ `, \. l" f0 b, i（1） 小车轮压的计算" X: E* F( ]- g! t+ F% g4 y
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm. b* n% b0 f) k1 d% x
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
( _* J" D' A; E1 E- f =11498kg
8 p2 P+ s* w' E$ lP2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
$ |9 a& b- u/ Z$ v- l =10733kg5 M% m: X* W3 Q& D+ ~. l
（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：
+ A& m7 K: m8 H, ^" UX=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）* K% g& t/ P& d2 V1 D6 b0 s8 p
（3） 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：
K+ L: d& T& g6 P. P) r' ~Mcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）
9 a, h g' W( f. e =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）
+ ]$ F( Y* t) o0 \ 在主梁应力最大截面处产生的弯距：
/ N& a t. y5 |- v* m! X0 I Mg=RaX=4.1×107kg.mm
g! r4 Q6 W0 i Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力
^: ?( L9 x; O5 |- _6 _ Gc=1500kg L1=2100mm7 q6 m' W7 d0 H, w1 M9 J) n
Gc=1204kg L1=800mm# N3 p. a7 E" b
Gc=1771kg L1=5000mm8 Y& f& y. J9 T8 w
Ra=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)0 Q7 c9 @; \- b3 [. y; v# Z; o
=3789kg （4） 当p1作用于A点处时，A端最大切力：
% o% U" r4 `! M9 U* S! x2 mVamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相应数值)1 r) _% V1 x2 [/ Z
=24691.15kg
2 f7 w3 v- S( @ K
, _/ [$ w% ]- E* Y- z Ⅱ: 按载荷组合IIb计算6 K5 y( q' k" X1 S
桥架重量Gqj=KII×Gqj=13094.4kg
/ q6 c7 i i) P2 @' h+ n) O) U& K 小车重量Gxc=KII×Gxc=4950kg1 X$ A5 c8 ~: _' k, v% J
起升载荷Qq=KII×Qq=35714.8kg KII取1.1
( G+ H, o) w1 w1 M; g（水平惯性载荷Pgy按Pgymax考虑）- p' l$ K/ Q" ~% G
(1)小车轮压的计算
0 E6 r; h# r" E0 a# qBx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm7 ^ ~1 b9 q7 l* |) w
) z2 j/ J) N9 H5 m * M) U( C, [- H* g+ C' ?
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
. O2 d4 \/ p# p9 b =10365kg
4 \& B- W+ f* U) Z; @P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
. y- W: h, ]0 y! E/ Q$ J) k; u8 \ =9692kg# K# O0 R: n4 W5 ~8 x% h
(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：
1 ?* Q* N: N+ q+ CX=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）
8 Q) w. T, U. h/ ~=10980mm
3 `3 s$ O5 i6 y% U2 U5 | (3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：
* f0 E5 r _0 v0 d; R' BMcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）
$ } P0 \+ {4 R5 W# k X$ ] =2.95×108kg.mm0 ^2 U" k: D4 F0 A
Mg=RaX----有固定集中静载荷（操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd）
# \' o# m( G1 d- e$ L5 z5 m 在主梁应力最大截面处产生的弯距：
& h' y7 U+ N- I% u Mg=RaX=4.2×107kg.mm
: J8 o. N# b& B$ Y- | Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力
/ I) ?0 ~* ]. N Gc=1500kg L1=2100mm* O7 |. @0 z" a: r! P& c
Gc=1204kg L1=800mm
# W h7 J: D4 B+ t! hGc=1771kg L1=5000mm" j2 @7 i: R! ~1 G
Ra=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)2 x- q' A! D0 r- t5 l
=3789kg 考虑冲击系数影响Ra= KII×Ra=1.1×3789=4167.9kg
! @9 [) z' n6 H: ^9 z* | U% K9 F1 f. b1 P(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4 R3 Z# C7 B5 Y* a
作用在每根主梁上的弯距为；$ o* `8 u2 A I) W0 b6 T( J- l" Y
Ms=0.8×Mcmax×aqj/g (代入相应数值)
- \6 S9 Z& L3 h4 g( G' u1 I =0.8×2.95×108×0.2/9.8, `0 a- `9 S: C# ~. Y8 J6 p
=4.82×106kg.mm( ^3 ^% d+ K# N. |
当猛烈制动时Ms将增加一倍5 u+ q' |( j/ A6 {
Msmax=2*Ms
3 i" I" G' }8 i ]) ]4 K =9.64×106kg.mm
; z7 T. U% m2 Q8 G- B- G; a+ C5、主梁强度效核1 J% }6 Y8 G) c e
对本起重机主梁均按Ⅱ类载荷进行强度计算.
; S! b0 I7 z' F# C6 x p& J9 z Q235-B设计许用应力 [ a ] II=1600kg/cm2
3 c/ D# ^! f: `$ T+ V 剪切许用应力 [ r ] II=900kg/cm2
: B% R% ?4 w3 R. ~0 ^+ H$ G6 U. F0 h 挤压许用应力 [ajy] II=1700kg/cm2
* S% Z0 R7 v! c0 p" E( }(1) 按载荷组合IIa计算 IIa amax=Mcmax/Wxmin (代入相应数值)! O- c; Z& f8 w) h- t B5 m! @
=3.15×108/8.63×106& a L V3 r; [" e; L
=36.5kg/mm2
7 p. l7 n# b2 c! G: P. i =3650kg/cm2 ＞ [a]
! Q [" L+ ^) G; D6 n9 c1 ~当p1作用于A点处时跨端腹板剪应力r0最大 U+ B n! b3 c% u9 o
r0=Vmax/0.7hlf0 ]# I* r! f# o7 N) \
=24691.15/0.7×6×(650-20)×25 i- d+ u: x% T+ a
=4.666 kg/mm2
6 U5 m" q" H$ h* E =466.6 kg/mm2 < [r]
R/ j6 M8 G; k6 o7 V4 c强度校核不通过% N: z/ w; A' G H8 w! |
6、主梁的钢度校核
* i# `0 X) w4 ](1) 主梁静钢度计算) ]+ G! z1 U7 i" P
Fmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f]' t* F$ Z; D5 e7 I- O
其中a=p2/p1<1. q4 r5 y* @8 a2 k7 ~4 s
=8811/9423- K9 X$ I7 L0 j6 A2 V2 T: S% B
=0.935
9 | N" X' r7 H- R1 y( u( a: t) hBx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm' d# C% b& R F* Z& p! p( Z
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）Qq=32468kgGxc=4500kg6 `8 ]! i; n- @: H" }4 u! \ w8 P
=9423kg& J- L7 y5 ? }7 o9 G3 Y/ u
P2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）/ A1 r$ ?4 d2 }
=8811kg
+ D, R. j6 P/ U2 s, Vβ=Bx/ Lk=2600/21000=0.1238
" a9 u1 l( r8 ?Bx----小车轮距
3 F+ y0 D$ w) s0 G; b+ ][f]=1/1000Lk=21mm
7 n5 `" s/ x2 P; b9 ?8 B) `f=9423×210003×[1+0.935×(1-6×0.12382)]÷[48×2.1×104×0.46×1010]! j* V% x& Y- u! [; o: d+ ~) X& r z5 l5 p
=34.8 ＞[f]
+ I* \, p0 N) T4 A! q) l+ ] 5 L' r* i" C$ Q
主梁静钢度不通过
+ I5 ^& k, f: N% d3 i5 I* t' L0 C1 d$ U% o
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发表于 2017-3-5 11:44:03
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