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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：$ q) f5 v& |$ X4 z" \
起重量 Q=32/10t 工作级别A3" B0 u/ L! j; D
跨 度 LK=21m
$ ]- Q/ S* o5 @2 M" z小车总重 Gxc=4500kg X; ?- r, O, H. q! K, ]( ], t
2、主梁截面形状尺寸：5 U9 |+ \' ~0 ]# O; C
上盖板δ=14mm 材料Q235-B
. { g$ @$ K3 y$ v7 C下盖板δ=12mm 材料Q235-B1 m1 `1 a W9 y( i2 K/ D
腹 板δ1=6mm 材料Q235-B
$ \8 _' X1 F ?5 N0 Q+ \% t) V腹 板δ2=6mm 材料Q235-B
( t) X8 c3 e* a% Q' ?腹板间距b=440mm
4 G( J: p2 O& i+ s& x- s t腹板高h0=1000mm + n( ~! G, j6 C$ ]+ _% C
3、主梁截面性质：
0 U' a4 G1 {) c' ^; c（1） 主梁截面面积 S=500*14+500*12+1000*6*2* W8 P) d4 |7 f" T4 t
=25000mm2
' k4 W2 p/ F4 V# D5 \' Y（2） 半个桥架的质量：设加筋肋系数K=1.1 Gqj=K*ρ*S*Lk
9 m- Q+ n9 ~6 K& M# j6 M =1.1*7.85*10-6*25000*21000' f4 [3 x7 r! J# o7 f
=4533kg2 W3 ], F# l# z$ G/ M
（3） 主梁均布载荷集度 q=4533/210007 a) F; F: O4 M
=0.2kg/mm
2 m+ i% g! G# d4 p% m9 d（4） 主梁形心位置的确定 X0=250mm
7 _3 w$ Y3 L3 y4 W# D# mY0=533mm' \+ J% j& c- q Z& G
Xmax=533mm
+ r. U& U4 x% X* J8 |3 N- c3 lYmax=250mm
5 A' H5 c8 t9 {' ]& r8 D9 r1 C（5） 主梁截面惯性矩的确定 对于X轴 G1 P: k2 y" L
Ix =0.46×1010mm4
$ B |) A$ [" l' P# {3 i+ @ 对于Y轴) t- T3 W/ t: b% `3 U
Iy =6.4×108mm4
, R7 T. w7 f$ y) M9 j(6) 主梁截面对X轴Y轴的抗弯模数 对于X轴
0 o6 p( ]! I9 bWxmin=Ix/Xmax
$ m0 Y& ^8 K# e) |8 m0 T3 e" D =0.46×1010/533
1 { k9 O# O" M: i( n/ @* I6 H1 d" ~( _ =8.63×106mm3 8 P. N7 C# R0 m: d" p
对于Y轴) l2 ?, \+ r, [) n
Wymin=Iy/Ymax4 H2 T7 o2 O* L4 J' d
=6.4×108/2500 b& M/ ]( h" N( d1 N- K- y4 I2 J
=2.56×106mm3
( k. Y$ j5 q V$ Y3 \2 i ! C9 m0 } y; x
4、作用于主梁上的载荷及内力计算: B- Z$ z# C3 d- L
Ⅰ:按载荷组合IIa计算
! m. N4 M4 t1 I0 }. \桥架重量Gqj=1.0×Gqj=11904kg
t9 Y4 I S$ ]- c! g7 z小车重量Gxc=1.0×Gxc=4500kg# `8 g: c' ~6 z$ B$ a+ X
起升载荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(32000+468)=40585kg ΨII取1.25
! r) w& q9 t8 r) m1 q( {0 `! I+ u（水平惯性载荷Pgy不考虑）
6 F! H0 j4 e( B# [（1） 小车轮压的计算
$ B, K7 X0 s0 b9 }$ QBx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm g, U; j* W5 L2 h" f5 _, C
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）$ W6 X( b4 E5 ^- j$ u
=11498kg% Z% m* v9 m& T0 ~
P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）# A5 [) V" t8 [/ h1 b8 W: Z) R, q
=10733kg' ~! ^3 l3 y. G3 x* ]9 }- y
（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：
5 y6 R E, y+ l; I9 u1 ^X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）9 V i4 S$ V- c, b5 k( W
（3） 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：
2 s4 W; x3 H& ]2 BMcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）
% A) k4 I/ I8 b% p' a =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）
! }# G# z1 d h# N. T4 ?$ z 在主梁应力最大截面处产生的弯距：
8 j8 v7 s, ` T/ g v* B3 W- S Mg=RaX=4.1×107kg.mm
& ` j) a$ T* @ Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力/ Y1 Z. [7 W; y1 Y3 k# X
Gc=1500kg L1=2100mm
2 B* Z2 O6 `" N! Q9 {Gc=1204kg L1=800mm
: y5 ^; Y" B( a7 d" BGc=1771kg L1=5000mm
0 L$ Y( X: M$ ?. m4 K( e; xRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)
0 Y$ N# W6 B* L# A% l* F =3789kg （4） 当p1作用于A点处时，A端最大切力：" Q/ J, `" r( J" b4 a
Vamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相应数值)
, N7 G9 `) J% M, q =24691.15kg
$ ^' G. y5 D& E- U% H5 s* t: l: ~! Y
+ W2 L5 M6 ~ C" v Ⅱ: 按载荷组合IIb计算
4 k" @# _6 R+ q1 S) d 桥架重量Gqj=KII×Gqj=13094.4kg
6 U4 k& m* O& y* Q0 Q' p' ^; r4 q 小车重量Gxc=KII×Gxc=4950kg* d% ^/ G1 p6 M6 i; ^7 Q
起升载荷Qq=KII×Qq=35714.8kg KII取1.1( o+ M8 f* B3 H- m& t( ]
（水平惯性载荷Pgy按Pgymax考虑）
) X1 h' U4 ?8 Y) J2 q(1)小车轮压的计算, B; _1 i5 P6 N; X! w' E# |
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm
$ ?7 h0 |: |. `: m* W
) g) P9 w* V9 A- W7 @2 i1 t! f , y) W8 e$ X& h! H8 N) H" y
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
n8 ~! b- H8 P: d6 t) I% v. o =10365kg
D8 c. q# \* j# Q* E$ RP2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
# m$ p" I6 b2 m+ _- ~ =9692kg
0 ^1 n$ _( {, F4 X- I b) 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：3 \6 X, ]4 T8 ^. y' S% f5 d6 L
X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）
* G- o* u& w5 L$ q+ v# y) N=10980mm
/ J# T- F4 R' z. n: P8 i" K (3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：
0 F% k( _" M% Q: k t, SMcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）
# E; Y6 `% W1 {2 ?- I5 p6 Z0 G$ @# u =2.95×108kg.mm; C( }" v9 O9 P4 |
Mg=RaX----有固定集中静载荷（操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd）
" N- L) z4 V3 P6 H 在主梁应力最大截面处产生的弯距：* n0 V# @. q& A
Mg=RaX=4.2×107kg.mm( T8 \( }. c" w8 }' \
Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力. q0 F* W2 z1 Z
Gc=1500kg L1=2100mm1 z$ g7 Y; K2 F3 G* \0 r' E0 U2 k
Gc=1204kg L1=800mm0 l* j0 U8 s+ L
Gc=1771kg L1=5000mm
% s6 I+ U+ i T7 CRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)& r0 @* b7 R+ m* b% D9 T8 K
=3789kg 考虑冲击系数影响Ra= KII×Ra=1.1×3789=4167.9kg
1 M0 }2 o- o& a: 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
' ?: x# J7 c3 P' N作用在每根主梁上的弯距为；/ v; L4 U, ~7 p6 d* z
Ms=0.8×Mcmax×aqj/g (代入相应数值)) z$ F2 }+ b8 t4 v% E
=0.8×2.95×108×0.2/9.85 E$ V: a V5 M$ _% e+ R' [0 i
=4.82×106kg.mm
+ W5 J- |; \, W; `当猛烈制动时Ms将增加一倍
2 E. Y1 a/ o; a0 K6 J3 ~ Msmax=2*Ms+ k9 u0 Y& U4 m* B! n* J
=9.64×106kg.mm8 N0 f0 R# D9 `5 x6 l. l: l
5、主梁强度效核& v, j) F9 H9 K1 p) E
对本起重机主梁均按Ⅱ类载荷进行强度计算.
Q; e" ]' ~# c7 r; I Q235-B设计许用应力 [ a ] II=1600kg/cm2( v0 u4 L1 o V T' `% A5 t- S
剪切许用应力 [ r ] II=900kg/cm2
/ A1 P( S$ a& i/ \2 Z 挤压许用应力 [ajy] II=1700kg/cm2
+ {+ y8 w* x+ b) K, N E(1) 按载荷组合IIa计算 IIa amax=Mcmax/Wxmin (代入相应数值): ` h2 F. @3 v! i R5 p
=3.15×108/8.63×106
. x: n4 W: f( V9 {, T. {5 Q3 X3 X =36.5kg/mm2+ j/ A/ T# ^: o
=3650kg/cm2 ＞ [a] j0 {; p) j' X! T. x- I7 C
当p1作用于A点处时跨端腹板剪应力r0最大
; K) b2 u5 i$ m' jr0=Vmax/0.7hlf( `6 z3 V+ H" j$ s7 v( P! w
=24691.15/0.7×6×(650-20)×2
6 l' }3 H- m0 K. b( c: I* s =4.666 kg/mm2
3 [- L8 G: u5 t, _( \. @ =466.6 kg/mm2 < [r]( k, F/ s/ M+ [1 ~
强度校核不通过& e$ d" F5 o* i P9 y( ^9 o. m
6、主梁的钢度校核; D2 Y* L, ~) o: n1 W% g9 c, O: ?
(1) 主梁静钢度计算
: s" E% S5 O$ K* S- l4 B) r2 RFmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f]
3 {/ k( i( k. a: m7 x7 {/ X) s其中a=p2/p1<1. ~( q, H z, W& X1 ]' B
=8811/9423
# G2 m7 l, T" [; L# h =0.935
5 d' R& v8 o1 J$ W2 N3 X7 X2 eBx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm
0 [4 V" O4 `9 ^7 C* ?P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）Qq=32468kgGxc=4500kg
' H/ O* C: [# O- r =9423kg9 Q$ L" ^5 z' t2 O* m$ c
P2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）6 E# i' x' y& W" f
=8811kg
7 v, M/ m8 T* \7 c0 `β=Bx/ Lk=2600/21000=0.1238
( c9 ]4 m, E# \+ y* uBx----小车轮距, G. `! |' c1 W
[f]=1/1000Lk=21mm
4 }. o) @! q- d5 }f=9423×210003×[1+0.935×(1-6×0.12382)]÷[48×2.1×104×0.46×1010]
+ l/ N2 g6 `/ R" S, T. d0 I7 d =34.8 ＞[f]
. |$ M0 K U( B! i9 [ + l# f8 H( n; u. N7 ~8 ]
主梁静钢度不通过0 r3 D" w% X& R- L7 e- C8 Z$ s8 a
7 U3 x+ x( T5 j+ B' X8 K0 R |
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发表于 2017-3-5 11:44:03
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