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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：1 k) e# O! F5 G" v' I6 [( X
起重量 Q=32/10t 工作级别A3" P/ m2 K+ S' s7 H. F
跨 度 LK=21m# h) P: M+ R- w
小车总重 Gxc=4500kg
; H$ T1 [4 V! O- u# y2、主梁截面形状尺寸：
{8 H; Q( F" v, r5 ]上盖板δ=14mm 材料Q235-B8 z. |6 V9 v% k, k$ b% U% s( x3 V
下盖板δ=12mm 材料Q235-B/ q- U7 ~/ o8 z: }2 f
腹 板δ1=6mm 材料Q235-B
! E3 j4 {. X- m- I8 ~0 [腹 板δ2=6mm 材料Q235-B
6 h W* a, A, M' y) R f. R腹板间距b=440mm
5 G3 b3 a" d$ d腹板高h0=1000mm ! j0 x) i, O1 s) u5 X. Q9 m
3、主梁截面性质：
+ r0 M0 @% t" D: \/ Y（1） 主梁截面面积 S=500*14+500*12+1000*6*2
, ~1 \2 y R1 m$ h6 S6 y O( G=25000mm2: I, _' V) P; Z/ R' K
（2） 半个桥架的质量：设加筋肋系数K=1.1 Gqj=K*ρ*S*Lk
# `1 r4 l) ^" t6 X: E2 e =1.1*7.85*10-6*25000*21000
/ B0 p @* x `6 w' X: A =4533kg; N8 N, u& ^6 t7 R7 Z
（3） 主梁均布载荷集度 q=4533/21000' z' B% i' k% g2 O# R0 U' ~8 h
=0.2kg/mm
+ T. H/ V- p$ j5 ?* J+ M a（4） 主梁形心位置的确定 X0=250mm/ R0 C5 \2 x" e- d0 _9 a* Q2 v
Y0=533mm+ X0 E: Y# ~& H: X- g
Xmax=533mm5 s$ ]: r+ N% m- ~) t
Ymax=250mm
) W8 @* D, i6 q+ c" Q1 @（5） 主梁截面惯性矩的确定 对于X轴" b& I% w9 @) B k4 ] X* S% n
Ix =0.46×1010mm4
/ X6 a. d* s7 {: L 对于Y轴9 A# u* N7 P- F: q% s2 D
Iy =6.4×108mm4" H) l+ d* v4 }
(6) 主梁截面对X轴Y轴的抗弯模数 对于X轴+ B; p5 C$ b9 N h3 c
Wxmin=Ix/Xmax
; G6 Q; M5 ^/ _ q5 r; Z =0.46×1010/533
3 Q& e$ g9 H I =8.63×106mm3
* _; t( b& l* M0 H) I4 \' z R 对于Y轴
$ r# a, ~- R& Q. } Wymin=Iy/Ymax! o; Z3 g T# E! U; g
=6.4×108/250
2 ~4 {" H0 @, O& Q+ E! q; B =2.56×106mm3
2 t2 _) e/ y+ C( f8 B2 t 0 [0 m$ g q6 K9 s6 ?: }
4、作用于主梁上的载荷及内力计算
3 s5 ^3 [! _. w7 { Ⅰ:按载荷组合IIa计算3 u/ \( `7 B2 B4 N
桥架重量Gqj=1.0×Gqj=11904kg
- _' F! l5 w; g7 f小车重量Gxc=1.0×Gxc=4500kg$ z/ O# N% d. C R
起升载荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(32000+468)=40585kg ΨII取1.25- J) O6 [* `" U1 g3 ~
（水平惯性载荷Pgy不考虑）
3 |! \! I" `. K5 m; X; d& j# r6 G+ J（1） 小车轮压的计算3 n- _8 @5 E! N& J# v- p; ?
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm$ W; n U" k# D/ b7 |3 t3 `$ m
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
% d+ }" a0 S8 d6 ?% {+ Z) A; T =11498kg+ _" H, h* \& T, @+ I: e
P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）+ c9 f8 Z6 u! _5 v) m$ {; U
=10733kg z- G- j8 k% 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：. a- R1 H5 `6 Y9 f+ y
X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）3 l9 r- d3 R3 v" e4 Z' d% X% T
（3） 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：
; C! ]9 }" S% Z9 y- g% FMcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值） f' K3 N1 Q: w0 m; C/ d- h, c
=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）
- A; x& J- D* T/ W) w# \; F1 I 在主梁应力最大截面处产生的弯距：
( M3 T, c" }9 S6 K Mg=RaX=4.1×107kg.mm
6 P) k3 j1 F) |2 J# T0 @ Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力
; \ B R; `/ O- r Gc=1500kg L1=2100mm
5 N# @: ?7 T2 p* }! lGc=1204kg L1=800mm7 s7 Q8 B6 O9 V. U; e. {
Gc=1771kg L1=5000mm
& f! b5 t3 s) ~5 q& ~. iRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)
/ S) j) M' F1 o g =3789kg （4） 当p1作用于A点处时，A端最大切力：
# i, e2 H5 q4 B2 p8 ]3 zVamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相应数值)7 w; N* c1 j( p6 N% l
=24691.15kg
8 E) ?& E7 k4 C, [' g. g 2 P `' @1 c$ O5 `* i
Ⅱ: 按载荷组合IIb计算
) @; f- j, N2 u0 e9 e 桥架重量Gqj=KII×Gqj=13094.4kg
5 X9 s, ]& ]# I3 _ 小车重量Gxc=KII×Gxc=4950kg
. ?$ \* p6 E: C* K 起升载荷Qq=KII×Qq=35714.8kg KII取1.1
d7 M1 J6 I! P3 V（水平惯性载荷Pgy按Pgymax考虑）
" L$ E, w3 A# L7 g4 E# Z( j(1)小车轮压的计算
2 J0 b; L; K V' fBx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm
1 n( p7 C8 X& F2 }
% a5 w$ V( \3 [; l
# v; k8 ?2 F" ~$ |# i0 n8 b- SP1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
s2 q1 D# k) h4 y; k =10365kg* K4 T5 r& R2 l6 p$ c% t) u
P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
* f' ?4 i; T8 D& P& {8 C =9692kg l& {" L) _, y+ j3 S9 w& F
(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：
0 D' O& Y2 e- ^2 W5 ]X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）* c* r& D: Z! w' \# l4 @; A3 e: T7 g e
=10980mm# F4 W1 A% x9 x; ]5 R: N& Z
(3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：
+ O8 w4 c$ N. L1 f; k* u! wMcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）+ w5 O3 T9 ?2 R% B. Q, C# b" S
=2.95×108kg.mm
" j; s# G' u' I2 S5 GMg=RaX----有固定集中静载荷（操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd）( b: N6 ?) [& t5 {# ]4 t8 n4 q
在主梁应力最大截面处产生的弯距：
$ E5 _$ C& H6 j$ g Mg=RaX=4.2×107kg.mm
( N: T/ c% ?6 B$ p+ d Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力
3 a' b, k' L$ @7 Y Gc=1500kg L1=2100mm0 `( t' ?6 K: Z' O* _7 U. U4 N
Gc=1204kg L1=800mm2 |) r' r3 [, x& V1 f' |
Gc=1771kg L1=5000mm. Q6 P C* D u! S
Ra=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)" ?" \4 z% n) @2 P$ O
=3789kg 考虑冲击系数影响Ra= KII×Ra=1.1×3789=4167.9kg
, o& t2 N! ^' h# |2 o! j5 l(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
7 P9 x, t5 ]: p" l3 y8 @. H作用在每根主梁上的弯距为；
" \0 T' }) T$ CMs=0.8×Mcmax×aqj/g (代入相应数值)$ F6 K+ I- v7 H" x$ I* R# i0 g
=0.8×2.95×108×0.2/9.8
0 k! q0 h% T P l7 f =4.82×106kg.mm C" X( b! o+ x4 G+ K! E4 t$ z' f
当猛烈制动时Ms将增加一倍+ N$ ]$ Y1 y* Y4 t
Msmax=2*Ms
4 h8 i$ [( }! y =9.64×106kg.mm
' |/ F5 C! U t! J3 o' L: c5、主梁强度效核0 L3 l7 {$ h. V* _+ S1 {
对本起重机主梁均按Ⅱ类载荷进行强度计算.! Y# E) W; J5 J6 m1 ]+ H" j, ^
Q235-B设计许用应力 [ a ] II=1600kg/cm2( y5 S+ q- Y( i+ ]. U
剪切许用应力 [ r ] II=900kg/cm2
1 t& \6 _) l/ C 挤压许用应力 [ajy] II=1700kg/cm2
' |* P+ c- y1 c! m1 j(1) 按载荷组合IIa计算 IIa amax=Mcmax/Wxmin (代入相应数值)2 F" H% \- [$ w% V
=3.15×108/8.63×106
: u+ O. P- N8 F) N) y& s# @ =36.5kg/mm2
' M7 \8 ?3 P$ I6 Y =3650kg/cm2 ＞ [a]! {8 \) @8 x' e( L$ T @& O
当p1作用于A点处时跨端腹板剪应力r0最大
- X: @2 o4 y* v/ Jr0=Vmax/0.7hlf
4 \+ T0 J5 n5 k9 r =24691.15/0.7×6×(650-20)×2
6 R& m& B) D4 X# U4 ?: s* a/ i =4.666 kg/mm2
" ~5 t( S6 M4 p+ a# E8 @. z8 b =466.6 kg/mm2 < [r]
) g" ?4 V) `' }( Z$ t强度校核不通过* s5 s. h- r5 |; B8 X8 Q
6、主梁的钢度校核' E+ t$ {* `' E9 ^# }
(1) 主梁静钢度计算
5 K) g$ S' W. ?3 l0 j! XFmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f]2 o, \1 X0 { U
其中a=p2/p1<11 I6 Z' }9 \8 \
=8811/94230 Y l ?/ e5 B8 z' q2 }0 s0 ^- O$ ^
=0.935
" M0 k2 V Q% P3 ^Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm
- ~4 t4 ~) o) l$ JP1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）Qq=32468kgGxc=4500kg8 S- R, A) c* ^$ u2 k s
=9423kg7 ~8 F% M) d# t8 i
P2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）8 c% n: g# w. h$ D
=8811kg
( [# ^! G8 w$ i0 j0 H( @β=Bx/ Lk=2600/21000=0.1238
0 m6 P6 L- \# ]# yBx----小车轮距* ?8 @" |- k0 j; d3 T$ `( [
[f]=1/1000Lk=21mm
/ \5 b1 y$ t) ^" @) m, m1 cf=9423×210003×[1+0.935×(1-6×0.12382)]÷[48×2.1×104×0.46×1010]2 g, D* r% [, h _' `
=34.8 ＞[f]7 o2 h+ `$ ^& M
# S9 x" q P6 k0 x1 w
主梁静钢度不通过
1 X2 u+ y" i; f4 h8 O
' a, c+ v/ U- K* L2 E |
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发表于 2017-3-5 11:44:03
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