|
|
|
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$ P. W3 {- i; y+ h
起重量 Q=32/10t 工作级别A3 Q( Z" ?1 l+ p, W9 S E
跨 度 LK=21m
, t& m4 l1 K5 F4 I. ?- b4 e小车总重 Gxc=4500kg - a2 w0 m" n x! y, R. F4 c
2、主梁截面形状尺寸：9 S& a) U c% B1 Z8 ]; r
上盖板δ=14mm 材料Q235-B4 y/ S5 H# ^1 l, F
下盖板δ=12mm 材料Q235-B1 q P9 l2 c( ^1 f* e
腹 板δ1=6mm 材料Q235-B- H* z- o1 D# O& N5 w4 o2 y B
腹 板δ2=6mm 材料Q235-B
1 m9 {4 ^& S R$ s+ {腹板间距b=440mm
! h" I& I( K! e- [ b w2 `腹板高h0=1000mm - F" M7 _4 e2 \9 z
3、主梁截面性质：
) r/ T0 L+ h) g6 H# H% V' i（1） 主梁截面面积 S=500*14+500*12+1000*6*22 ^4 e# Y) [3 U3 z/ a$ _& `
=25000mm22 ?0 ~3 c1 ~: H" }" b! g2 B* ` K
（2） 半个桥架的质量：设加筋肋系数K=1.1 Gqj=K*ρ*S*Lk
4 O9 t" N: q u7 h7 I" |( B =1.1*7.85*10-6*25000*21000, L; y9 ?" w1 M. L6 [
=4533kg" ?& D% F6 r* B4 L+ v% C9 ]0 G
（3） 主梁均布载荷集度 q=4533/21000
9 u$ a3 L1 z2 k =0.2kg/mm4 Z- M5 k5 D+ p0 F" e: w
（4） 主梁形心位置的确定 X0=250mm6 w) ]3 E$ }/ U/ c7 V' Q
Y0=533mm
2 ?( }+ J1 i' zXmax=533mm
6 v- z+ {; h \* Q0 t! Q7 ]Ymax=250mm$ [8 D0 W3 E( d
（5） 主梁截面惯性矩的确定 对于X轴
0 i& p; j0 Z! ~% cIx =0.46×1010mm4
- X6 T1 k, W4 k$ M) @' t 对于Y轴! P. u1 m3 c& z0 l
Iy =6.4×108mm4
; ]" u6 o% {" H' |( Y5 H c(6) 主梁截面对X轴Y轴的抗弯模数 对于X轴
$ q5 U; N; I( }Wxmin=Ix/Xmax
; h' U1 P- T1 Z. G i! F7 Z* h =0.46×1010/533
* y( c" k2 r( K& K4 q. {+ j% `8 g =8.63×106mm3
, g" z8 X+ j, X1 ?2 a* e: v 对于Y轴& `* m3 K( ~/ |) O% _
Wymin=Iy/Ymax' C2 f+ h4 Z3 S7 i
=6.4×108/250: q1 z3 d$ J& ]! g4 ]8 z. ^
=2.56×106mm3
. T0 o% A4 |% d
) k* O& I8 J/ D7 Q3 \+ l4 C% V2 U4、作用于主梁上的载荷及内力计算
K8 B5 C( ?) d Ⅰ:按载荷组合IIa计算; A& K. [3 `4 L, Q/ m3 Z6 q, p
桥架重量Gqj=1.0×Gqj=11904kg
* q4 _+ m) p; E) [' _! p* j0 r小车重量Gxc=1.0×Gxc=4500kg
7 f, p: z8 K1 z- B9 c起升载荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(32000+468)=40585kg ΨII取1.256 u; w: d; E1 p) H9 ~+ f
（水平惯性载荷Pgy不考虑）
/ Q- M6 z% R6 ^' M% V（1） 小车轮压的计算+ N% L/ f6 e. \! P- @8 w
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm; k& r6 M6 v6 U1 g* r
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
6 b- D+ N0 e+ R+ k =11498kg
, Z1 N Q9 C& v) ]P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
/ F8 P; c" b) K =10733kg/ T) I/ a2 b% f5 g; g
（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：8 A$ }+ {+ S1 A# n) C3 ?( Z
X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）6 n0 P5 T _. h$ q, u X
（3） 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：
( F/ ~* g! b5 R) D5 k5 lMcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）
# n; K8 M9 a# p1 D =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）; ?0 |" q! }/ @% E; w+ S
在主梁应力最大截面处产生的弯距：5 l% a: I: x* u8 m2 m
Mg=RaX=4.1×107kg.mm$ C P* Y3 V- S. j) R( k7 [4 u
Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力+ w, I8 }& D% S# k
Gc=1500kg L1=2100mm3 Y, {* S% c5 g3 i
Gc=1204kg L1=800mm
: o8 ?% B: |. ZGc=1771kg L1=5000mm# z- u. c/ y; B3 _/ W H( D
Ra=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值). A( H0 I" f7 |. b/ T' J- F
=3789kg （4） 当p1作用于A点处时，A端最大切力：
* L$ @5 W5 m! p+ W- K# tVamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相应数值)' }! c0 x# ^6 }+ d1 s7 ]
=24691.15kg
0 }. X1 Q, h5 W( T* B: H$ P- i
5 m" [" P0 K# l% j$ @' p Ⅱ: 按载荷组合IIb计算( @4 Q! @- g- n+ h9 c+ S
桥架重量Gqj=KII×Gqj=13094.4kg
- G! h' c, ~+ n8 R 小车重量Gxc=KII×Gxc=4950kg
8 t+ l! z, ^ ?4 }2 V; c# @9 c9 v# { 起升载荷Qq=KII×Qq=35714.8kg KII取1.1& I) E, N3 E0 x1 L
（水平惯性载荷Pgy按Pgymax考虑）# a" _# k6 F0 N7 Y) H
(1)小车轮压的计算
" ^; T: A' p8 `5 g+ |0 CBx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm
$ N4 v# Z0 M3 x( ?2 D
( G) Z) u8 I5 w% F/ a! R 9 t. ?: g. f1 j) V l
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）. x9 @) G7 p% u( d) A+ U
=10365kg# `0 P8 ~9 M8 j9 S% a4 c
P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）1 i8 j9 r, F5 t4 ~
=9692kg$ H) d" ?9 A( H$ B4 ?( ~2 E3 D4 E6 e: ?
(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：
) g! p/ { w$ }X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）1 N' O8 y: w* a; \! x- T+ p6 g
=10980mm
3 }) |; C" ?; a: I1 h9 \: C (3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：* [1 c* ], O! ~# e) x# h, B2 F' P) A
Mcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）
: r% _: U' f9 o) s7 N5 _* S =2.95×108kg.mm: G# W" S9 t, k/ W* \
Mg=RaX----有固定集中静载荷（操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd）% N4 A$ m- P' i }( h
在主梁应力最大截面处产生的弯距：1 U4 e A% n) h5 Y0 D
Mg=RaX=4.2×107kg.mm
5 k% j8 e' |6 x9 x2 X Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力
" |0 e2 u* k3 W( a; p Gc=1500kg L1=2100mm1 N6 i- j! M+ @) m3 i& _1 d! d7 _
Gc=1204kg L1=800mm
$ g" D7 d5 L* S' }& k2 IGc=1771kg L1=5000mm
0 p: l. g; O1 {. N MRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)# ]4 l. u! b6 z: A5 D* Y9 v
=3789kg 考虑冲击系数影响Ra= KII×Ra=1.1×3789=4167.9kg1 P5 t: Y) f# X3 E! E1 {" 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
% h N& w; x8 E作用在每根主梁上的弯距为；6 ]8 p8 J. Y' F1 W7 `+ u7 n
Ms=0.8×Mcmax×aqj/g (代入相应数值)4 v( ?8 D+ q& I( }: P2 t! O
=0.8×2.95×108×0.2/9.8# A9 _ O7 L8 B" E
=4.82×106kg.mm
. Y) D( t$ W! Q* @. L当猛烈制动时Ms将增加一倍3 O, Q0 d m- i9 r
Msmax=2*Ms
, t U/ i, s1 ^9 a3 Y4 {. n; ?' B( m6 C =9.64×106kg.mm- S$ W! j- \+ x" p# y
5、主梁强度效核
. }% |& F. K: C# k4 q& R: [! { 对本起重机主梁均按Ⅱ类载荷进行强度计算.0 i. M/ [& j" e/ {1 U2 I1 O
Q235-B设计许用应力 [ a ] II=1600kg/cm2( i5 d* H ~# |; k
剪切许用应力 [ r ] II=900kg/cm2+ M* @" u9 n( P! H! Q
挤压许用应力 [ajy] II=1700kg/cm2
$ b+ K' G7 p% ~& W3 M(1) 按载荷组合IIa计算 IIa amax=Mcmax/Wxmin (代入相应数值). \6 G/ }" @0 ]: j+ M9 a
=3.15×108/8.63×106
4 |# y9 N0 y/ q =36.5kg/mm2
/ o# x* b. o- k/ W =3650kg/cm2 ＞ [a]
. G1 i, _+ y* S7 U# F当p1作用于A点处时跨端腹板剪应力r0最大
) b- q6 e/ l& \2 ^* wr0=Vmax/0.7hlf
9 L1 P& j, K8 C! ~4 b1 n) o =24691.15/0.7×6×(650-20)×2( z* U% `# D1 C* h! f' [2 [1 @
=4.666 kg/mm2
0 d! G3 B' b6 D6 b/ w =466.6 kg/mm2 < [r]) ^* ?# j& p# _# k/ b2 S
强度校核不通过# i6 O% i v [$ P- h
6、主梁的钢度校核
: Y* K( |& M2 i A(1) 主梁静钢度计算
! u& N7 E2 ~- d6 C/ x4 ?0 L( rFmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f]6 Q% K; }0 {# T$ B# U/ E
其中a=p2/p1<18 W& X% _& v, c# V& x
=8811/9423
, n1 l$ V9 b. Y; l3 {! p7 F0 ` =0.935- \7 c6 `5 F- u$ ^6 @+ h
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm/ P3 p5 x$ j5 G
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）Qq=32468kgGxc=4500kg; j/ z( `; V) I# n
=9423kg
7 q9 }; D/ |1 Z( c( b" eP2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）6 T$ o8 `3 } S+ K$ t, c
=8811kg5 W7 @: d1 l7 ^, K/ Q
β=Bx/ Lk=2600/21000=0.1238
3 Y0 m0 j$ o" R9 V* KBx----小车轮距: V2 y% T, m! l" R6 O8 p2 x$ b
[f]=1/1000Lk=21mm
& a* \, c+ u& b5 ~ Gf=9423×210003×[1+0.935×(1-6×0.12382)]÷[48×2.1×104×0.46×1010]
% H0 K" W3 d* b$ \2 Q =34.8 ＞[f]
; I8 S5 X1 i2 E" | 8 Z( ?9 o& |6 {$ {) x
主梁静钢度不通过
# c( I2 t6 V8 R3 h+ |
7 v7 r. n" N2 N+ U/ [ |
|
发表于 2017-3-5 11:44:03
楼主