50tA門吊計算書要點

1、A門式起重機50/10t x 30nrtX 12m計算:審核:批準:溧陽市起重機廠有限公司2009-2-18、主要技術(shù)參數(shù)、小車I計算三、小車H計算四、大車運行機構(gòu)與輪壓計算五、主梁計算（一）重量及載荷數(shù)據(jù)（二）截面外形尺寸及相關(guān)數(shù)據(jù)（三）主梁強度剛度計算A強度計算B剛度計算六、剛性腿計算七、門架（馬鞍）計算八、柔性腿計算九、剛性腿下橫梁計算十、穩(wěn)定性計算十、計算小結(jié)參考文獻1、起重機設(shè)計規(guī)范GB3811-83中國標準出版社19832、起重機設(shè)計手冊中國鐵道出版社 2001北京 3、通用門式起重機GB/T14406-93一、 起重機基本參數(shù)：最大起重量：Q = 50t跨 度：LQ 30m懸臂長

2、度：L= 7m基 距：L= 8.5m起升高度： H= 12m工作級別：A5級起重量：50/10t起升速度：6.2m/mi n12.5m/min小車行走速度：38.5m/min大車行走速度：32.2m/mi n門機總重：146t小車總重：13.5t二、小車計算：錯誤！未找到引用源。、起升機構(gòu)A主起升1、鋼絲繩的先擇(1) 鋼絲繩所受最大靜拉力Smax=53195 N(2) 鋼絲繩最小直徑dmin = CSmaF 0.085X 53195= 19.6mm選鋼絲繩：30NAT6X 19W + FC177Q d = 24mm鋼絲繩破斷拉力總和 藝t = 525000N (GB/T8918-2000(3

3、)鋼絲繩實際安全系數(shù)n = 5.39 n5 (安全)2、卷筒的選擇(1) 卷筒直徑：D卷ed20X30=600mm 取 D卷=650mm(2) 卷筒長度：L0 =891mmL= 2X 891 + 260+38= 2080mm取L雙=2080mm,所以選擇卷筒：D卷x L= 650x 2000mm(3) 卷筒轉(zhuǎn)速：n卷=14.64轉(zhuǎn)/分卷筒壁厚：(T C=W 。c卷筒材料取Q345-B= , 5 =21.25 =21.2+11.5=32.7,取有效板厚 5 =40LW3D實際壓應(yīng)力：c c= =128.2N/mm2 Kz =608.6N - m選擇制動器：YWZ400/90額定制動力矩T=160

4、0N mB付起升1、鋼絲繩的先擇(1) 鋼絲繩所受最大靜拉力Smax= 35482 N(2) 鋼絲繩最小直徑dmin = C= 0.095x= 17mm選鋼絲繩：18NAT6X 19W + FC177Q d= 18mm鋼絲繩破斷拉力總和 藝t = 126000N (GB/T8918-2000(3) 鋼絲繩實際安全系數(shù)n = 6.47 n5 (安全)2、卷筒的選擇選擇卷筒：D 卷 x L= 380x 1500mm卷筒轉(zhuǎn)速：n卷=30.4轉(zhuǎn)/分3、電動機的選擇(1) 電動機功率的計算N 靜=23.3KWNjc= G N 靜=0.8X 23.3= 18.64KW選電動機：YZR200L-6N 名=2

5、6KW, n = 958r/min (S3 40%防護等級 IP44)4、減速器選擇(1) 起升機構(gòu)總傳動比：i=31.5(2) 選擇減速器：ZQ500-3CA i = 31.5 N減=18.1KW(3) 實際速度V 起=12.5m/min5、制動器選擇Tz Kz 374N m選擇制動器：YWZ30045,額定制動力矩T=630N - mH、小車運行機構(gòu)計算已知：起升載荷：50X 104 N小車自重：13.5X 104 N車輪直徑：D= 500mm軸承內(nèi)徑：dz=110mm運行速度：V 小運=38.5/min1、運行阻力計算(1)小車滿載時：Fm= (Q+ G)33摩擦阻力系數(shù)一3 =0.01

6、【手冊P110表2-3-5】Fm = (50+ 13.5)X 104x 0.01=6350N坡度阻力：Fp = (Q + G).i= (50 + 13.5)X 104X 0.002=1270N風(fēng)阻力：Fw = CKhqA=1.2X 1 X 90X 25=2700N(4)小車運行總阻力：F = Fm + Fp + Fw = 6350 + 1270+2700= 10320N2、電動機計算(1) 電動機的靜功率P=7.3KW(2) 選擇電動機：P= Kd P = 1.1 X 7.3= 8.03KW選擇電動機：YZR160M2-6 N= 8.5KW n = 930r/mi n3、減速器選擇：i =37

7、.94選擇減速器：ZSC600 i=37.9N減=14KW4、實際運行速度：V 小運=38.5m/min5、制動器選擇：電動機高速軸上額定轉(zhuǎn)矩 Mg =9550X N/n二9550x 8.5/930=87.3N m 選擇 YWZ-20025 制動力矩T = 200N m安全系數(shù)K=20087.3=2.31.25通過四、大車運行機構(gòu)與輪壓計算（一）主要部件的參數(shù)1、 主梁：（包括軌道及走臺欄桿）73.8t2、 剛性支腿：（扶梯、平臺、司機室）26.5t3、馬鞍：6.2t5、50/10t 小車：13.5t6、大車運行機構(gòu)：14.1t7、下橫梁：5.9t8、其他：6.3t9、總重：46.3t10、車

8、輪8只。(二)風(fēng)載荷計算(平行于大車軌道)A、正常工作狀態(tài)q=150N/m21、小車風(fēng)阻力 Fw1=C Kh q A=1.2X 1X 150X (4X2.5)=1800N(高 H=15m)2、大梁風(fēng)阻力 Fw2=1.5X 1X 150X (1.828X50)=20565N(H=13.1m)3、剛性腿風(fēng)阻力 Fw3=1.38X 1 X 150X ( X 10) X 4=13628.88 N(H=9m)4、吊重風(fēng)阻力 Fw5=1.5X ix 150X25=5625N(H=9m)B、工作狀態(tài)最大風(fēng)壓q=250N/m21、 小車風(fēng)阻力 Fwi=C- Kh q A=1.2x ix 250x (4x 2.

9、5)=3000N(高 H=15m)2、 大梁風(fēng)阻力 Fw2=1.5X 1 x 250x (1.828X 50)=34275N (H=13.1m)3、剛性腿風(fēng)阻力 Fw3=1.5X ix 250 x ( x 10) x 4=24690N(H=9m)4、吊重風(fēng)阻力 Fw5=1.5X ix 250 x (35 x 2)=26250N(H=35m)C非工作狀態(tài) q=800N/m21、 小車風(fēng)阻力 FW1=C- K q A=1.2x 1.6X 800x (5.8X3.3)=58800N(高 H=47m)2、大梁風(fēng)阻力 Fw2=1.5X 1.51 x 800x (4.35X75)=591165N(H=43

10、.2m)3、剛性腿風(fēng)阻力 Fw3=1.5X 1.36X 800X (3.506X 34.6)X2=395948N(H=28m)4、柔性腿風(fēng)阻力 Fw4=1.5X 1.3X 800x (10.795+94.875)=164845N(H=24m)(三)慣性載荷計算大車起制動加速度a =0.1m/s2)1、小車慣性力 P小車慣=1.5x mx a =1.5x 35700X 0.ix 2=10710N (H=47m)2、 大車運行機構(gòu)慣性力 P大車慣=1.5X 100300X 0.1 = 15045N(H=2m)3、 剛性腿慣性力 P鋼慣=1.5x 135.6X 103x 0.仁20340N(H=28

11、m)4、 柔性腿慣性力 P柔慣=i.5x 64.8X i03x 0.仁9720N(H=24m)5、除大車、小車、剛繞腿外整機自重引起慣性力P主梁等= 1.5X (809-714100.3-135.6) x 103 x 0.仁75255 N(H=42m)(四)大車車輪輪壓1、剛性腿側(cè)輪壓的計算：(1) 岡性腿、馬鞍自重引起的輪壓P1=6.24t(2) 除小車、剛性腿、馬鞍、柔性腿，整機自重引起的輪壓F2=10.89t(3) 吊重與小車自重引起的輪壓(兩滿載小車在有效懸臂處)R = 12.27t(4) 風(fēng)載荷引起的輪壓(工作狀態(tài))P4 =2.14t(5) 慣性載荷引起的輪壓P5 =0.78t剛性腿

12、側(cè)輪壓 P輪二 R +P2 +2+巳+125=6.24+10.89+12.27+2.14+0.78=32.32上 最大輪壓 P輪=1.06X 32.32=34.3t,車輪直徑 630.2、柔性腿側(cè)輪壓的計算：(1) 柔性腿自重引起的輪壓P1=2.7t(2) 除小車、剛性腿、馬鞍、柔性腿，整機自重引起的輪壓P2=10.89t(3) 吊重引起的輪壓(兩滿載小車在柔腿極限位置處)P3 = 10.26t(4) 風(fēng)載荷引起的輪壓(工作狀態(tài))P4 =2.14t(5)慣性載荷引起的輪壓P5 =0.78t柔性腿側(cè)輪壓 P輪二 R +P2 +P3+F4+P5=2.7+10.89+10.26+2.14+0.78=

13、26.77t最大輪壓 P輪=1.06x 26.77=28.38t,車輪直徑 630.(五)、運行機構(gòu)計算1、滿載時摩擦阻力Fm= (Q+ Gw=(200+ 809)x 104x 0.015151350N2、坡度阻力Fp = (Q + G)= (200 + 809) x 104 x 30270N3風(fēng)阻力：(1) 雙小車風(fēng)阻力 Fw1 = CKhqA=1.2x1 x 150x (19.14+19.14)=6890N(2) 大梁風(fēng)阻力 Fw2 = CKhqA=1.5x 1x 150x327.75=73744N剛性腿風(fēng)阻力 Fw3 = CKhqA=1.38x 1x 150x 121.3x 2=5021

14、8N(4) 柔性腿風(fēng)阻力 Fw4 = CKhqA=1.38x 1 x 105.7=21880N(5) 大車運行機構(gòu) Fw5 = CKhqA=1x 1x 150x 3=450NFw=6890+73744+50218+21880+450=153182總阻力：Fj= Fm + Fp + Fw = 151350 + 30270+153182= 334802N4、電動機的選擇(1)電動機的靜功率P= 9.87KW（2）選擇電動機：P= Kd P = 1.1 x 9.87= 10.86KW選擇電動機：YZP160L-6 N= 11KW n = 970r/mi n5、減速器選擇：i = 100.46選 i

15、= 4318X40.17=100.425選擇減速器：ZQ500-40-34 N減=15KW實際運行速度：V 大運=19.1m/min6、制動器選擇：電動機高速軸上額定轉(zhuǎn)矩 Mg =9550X =9550X =108.3 N m選擇 YWZ-20025 制動力矩T = 200N m安全系數(shù) K=1.8471.25 選 YWZ-20025X 12 臺通過五、主梁計算（一）重量及載荷數(shù)據(jù)：1、單根大梁自重365400/2kg （含軌道、欄桿等），大梁總長75031mm。因 此大梁自重均布載荷：q = = 24.33kg/cm2、起升動載系數(shù)：起升速度 VW 0.2m/s時，查的 2 =0 2min=

16、 1.05【手 冊P13表1-3-5】；自重載荷系數(shù) 1=1.1，小車總重71400kg（100/20t 小車自重35700kg,兩小車相同），因此單個主梁所受的集中載荷：P= =144270k（二）截面外形尺寸及相關(guān)數(shù)據(jù):1、主梁：F=204260 mmIx= 54167359cm4, Wx= 250587cm3;Iy= 13796239 cnf, Wy= 124937cm3;此為危險截面，在大梁跨中（三）主梁強度剛度計算A、強度計算：1、垂直平面內(nèi)跨中（集中載荷及大梁自重）引起的強度計算:1） 、大車制動時，小車在跨中起吊額定負載時小車輪壓引起的慣性力P慣= 5ma【手冊P14式1-3-1

17、4】 5=1.5a加速度a=0.1【手冊P14表1-3-7】卩慣=1.5X 144270X 0.1 = 21640.5N= 2164kg引起的跨中彎矩 Mp慣=2164X3002550kgcm引起的跨中應(yīng)力（T p慣=24kg/cm22）、大車制動時，大梁自重引起的慣性力：q 慣= 5qa=1.5X 24.33 X 0.1=3.65N/cm=0.37kg/cm引起的跨中彎矩 Mq慣=1777850kgcm引起的跨中應(yīng)力（T q慣=14.2kg/cm23）、大梁風(fēng)載荷引起的強度計算風(fēng)壓 q=250N/m2=25kg/m2=0.0025kg/cm2,大梁高 4370mm（含軌道）均布風(fēng)力 q 風(fēng)=

18、CKhqh=1.6X 1 X 0.0025X 437=1.75kg/cm引起的跨中彎矩 Mq風(fēng)=8408750kgcm引起的跨中應(yīng)力（T q風(fēng)=67.3kg/cm24）、小車及重物風(fēng)載荷引起的強度計算：小車1迎風(fēng)面積A=5.8X3.3=19.1卅（小車外形尺寸：寬X高）小車2迎風(fēng)面積A=5.8X 3.3=19.1*（小車外形尺寸：寬X高）200t重物迎風(fēng)面積A=55n?【手冊P17表1-3-17】風(fēng)力 P風(fēng)=CKhqA=1.2X 1X 25X （19.1+19.1+55）=2796kg通過小車輪壓作用到大梁的P風(fēng)二引起的跨中彎矩Mp風(fēng)=1398X弓I起的跨中應(yīng)力(T p風(fēng)=水平平面內(nèi)(T =2

19、4+14.2+67.3+17.3=122.83、集中輪壓對軌道下腹板的局部擠壓應(yīng)力：(T m= 【手冊P711式4-5-50】P小車輪壓 P(200000+71400) - 8=33925kg，最大為兩小車抬吊200t和小車自重hy軌面至腹板高度 hy=130+20=150mm主腹板厚度=16mm2 2 (T m=6.06kg/mm =606kg/cm 1.4I=1.4X =2415 kg/cm24、在跨中時腹板的切應(yīng)力T =Q小車在跨中時主梁截面計算剪力Q=144270kgS重心以上截面的靜矩S=149460cm5 -腹板厚度和，8 =14+14=28mmt =142.2kg/cm2 t =

20、 /=1328 kg/cm2大梁所有拉應(yīng)力藝(T =1.15(1235.1+122.8)=1562kg/8m刃(其中:1.15為偏軌梁約束、扭轉(zhuǎn)系數(shù))=-=2300kg/cn2大梁所有合成應(yīng)力：(T 5 =1386kg/cm2刃=2300 kg/cm2結(jié)論：強度合格B、剛度計算：1、主梁跨中靜繞度：載荷 P=135700kgy=5.9cm y=7.75cm2、主梁懸臂端靜繞度:y=-=-=0.41cm y=1.5cm其中:k=0.877結(jié)論：繞度合格六、剛性支腿計算：131：；4121、剛性支腿上端：Ix= 79498917cm4, Wx= 302162cm3;ly= 36636141cm4,

21、 Wy= 234246cm3; F=2007.84 cn2此為危險截面，離地高度：40720mmF=711.36 cnf2、剛性支腿下端：Ix= 2491436cm4, Wx = 33219cm3;Iy= 2588319cm4, Wy= 34789cm3;此為危險截面，離地高度：6145mm3、剛性支腿離下端0.72h:Ix= 49863357cm4, Wx = 227947cm3;Iy= 28519288cm4, Wy = 190701cm3;122W1擰J丿7_L!wi1二 r-rni1LuiA、門架平面內(nèi)計算：由于采用一剛一柔的門架結(jié)構(gòu)，因此最不利的工況為2臺小車起吊200t在剛性腿端。

22、1、上端支反力：1）由主粱自重引起的支反力：Vi= 1L1) =1.1X 24.3312)=115081Kg2)/小車在跨端制動時，小車及重物(集中載荷144270kg引起的支反力:V2=1442705.25)62=156486Kg3)由馬鞍自重引起的支反力：V3= 1=1.1KgV 上二 M+V2+V3=115081 + 156486+8085=279652 Kg2、門架平面內(nèi)軌道對支腿水平推力：1) 、作用在支腿上的風(fēng)載荷引起的水平推力P風(fēng)：bjin-n剛性腿迎風(fēng)面積：A=(3.128+1.488)2 x 41 x 2=189.3m2P風(fēng)=CKhqA=1.5X ix 25x 189.3=7

23、099kg,2) 、小車制動引起的支腿下端 水平慣性力FHx=(Q+ FG)=(200000+71400)=19386Kg門架平面內(nèi)軌道對 支腿水平推力之和(單腿)：=(P 風(fēng) + Phx)=(7099+19386)=13243 Kg門架平面內(nèi)支腿上端彎矩：M門上=Ha h=13243x 4072=53925496 Kg- cm門架平面內(nèi)支腿下端彎矩：M門下=Ha h=13243x 614.5=8137800 Kg- cmB、支腿平面內(nèi)計算：(一)、下端支反力：1、由主粱自重引起的支反力：Vf 4L1) =1.1x 24.3312)=115081Kg2、小車在跨端制動時，小車及重物(集中載荷1

24、44270kg引起的支反力:V2=1442705.25)62=156486Kg3、由馬鞍自重引起的支反力：V3= i=1.1Kg4、由支腿自重：V4= 1=1.1Kg5、 大車制動時水平慣性力對支腿引起的支反力：Vs=PH = 5ma 5=1.5,a加速度 a=0.098【手冊P14表1-3-7】1)移動載荷=1.5200000+71400)0.09/9.8=9160kg2）主粱=1.50.0989.8=5906kg3）支腿=1.50.0989.8=2644kg4）馬鞍架=1.50.0989.8=518kgV5=9160+5906+2644+518=18228 kg6、支腿平面內(nèi)水平風(fēng)力對支腿

25、引起的支反力：1）、大梁風(fēng)力引起的支腿平面受力的一半：大梁迎風(fēng)面積：A=4.27X （622+12）=183.61P 風(fēng)二CKqA=1.5X 1X 25 X 183.6仁6885kg，離地高度：43.2m2）、支腿、司機室風(fēng)力引起的支腿平面受力：剛性支腿迎風(fēng)面積：A=3.381X 34.6X 2=234m2司機室等迎風(fēng)面積：A=4m2支腿平面受力P風(fēng)二CKqA=1.X 1 X25X （234+4）=8925,離地高度：28m3）、小車及重物風(fēng)力引起的支腿平面受力：小車1迎風(fēng)面積：A=5.8X3.3=19.14m2（小車外形尺寸：寬X高）小車2迎風(fēng)面積：A=5.8X3.3=19.14m2（小車外

26、形尺寸：寬X高）200t重物迎風(fēng)面積：A=55m2【手冊P17表1-3-17】風(fēng)力 P風(fēng)二 CKqA=1.X1X25X（19.14+19.14+55）=2798k離地高度：43mV6=（6885X 43.2+8925X 28+2798X 43）/20=33382 kgV 下二 M +V2+V3+V4+Vs+V6=115081 + 156486+8085+74580+18228+33382 =405842Kg（二）、靜不定力H的計算支腿平面換算慣性矩P.17 已算出 11 換=I y= 2852X 104cm4靜不定水平推力見手冊P702表4-5-9M1 = Na a H M3= NA(a +

27、c) H h1M4 = NA(a + c) H(h1 + h2)H=, N1 = N2= NA= 405842Kg=406X104NS 11 = 2(1 +)+ ()2(1 +) +(1 + )2: 式中：m = 34.6X 103, h2 = 4.112X 103,bk= 4X 103,a= 8X 103,353B=20X 103,E=2.1X10 11 =x X2(1+,l=35.5X103C= 2.21 X 103,b= 8.42X 103,11 = 2852X 108mm43 = 294 X 108mm4)+ ()2(1 + )+ X(1 + )勺=0.00453ip= x ()2 +

28、 +=xxX()2 +xxi)戶 4945H= 109.16x 104 N 支腿上載面的彎矩(I-I斷面)M尸 NA a H m = 406x 104x 8x 103- 109.16x 104x 34.6x 103 =529x 107 N mm 支腿下截面的彎矩(H -H斷面)a、支腿側(cè)刀Pg引起的水平推力HD = 0.098 x=0.098x 3.6x 104 Nb、下截面彎矩(H -H斷面)M n = Hx 0.524+ HDx 6.145= 109.16x 104x 0.524+ 3.6x 104x 6.145 =79.32 x 107 N mmC、支腿強度計算1、強度校核(T I =5

29、43.6TH =2=1044 Kg/cm v 門2、考慮支腿受壓和受彎構(gòu)件，支腿總體穩(wěn)定性驗算(T = 門架平面內(nèi)穩(wěn)定性N = VA= VB= 406 x 104 N受壓穩(wěn)定系數(shù)的計算入=式中：卩i為變截面支腿的折算長度系數(shù)，由手冊表4-5-13查得當(dāng)n = 0.0313查得卩204支腿在龍門架平面內(nèi)的支承情況可視為上端固定，下端鉸支，貝心卩=0.7見手冊712頁，支腿高度h = 34.6m,求距小端0.45h的最小慣前面（18頁）已算出 馬=2226X 108mm4Y min = 1219mm入=40.5b類截面查手冊表4-1-24得0.835算得Mx, MyMxo.45h = 254X 1

30、07 N mmMy0.45h = 527.2X 107 N mm（T 0.45h = +=104.6N/mm2v t 材料 Q345B支腿平面內(nèi)穩(wěn)定性入=式中：卩i為變截面支腿的折算長度系數(shù)，由手冊表4-5-13查得當(dāng) n = 0.0706 查得卩 i1.769a= 0.2, h = 34.6mY min = 912mm,入=13.4查表4-1-24中b類截面得=0.98041219r26 0.45h =WU 型梁=41.3X 106 mmIx= 294.13X 10 mm=100.21N/mm2v門七、門架（馬鞍）U型梁驗算（T U型梁=馬鞍截面幾何參數(shù)2A= 81600mmT U型梁=12

31、8.7 N/mm2v t材料 Q345-B八、柔性腿計算P-135; F=JdLDOJ92000柔性腿集中力P= +=387.1 X 104 Ntg a 1 = 0.305a 1 = 17,a = 730.66h高度處的截面A-AB = （ 19751462）x 0.66 + 1462=1800mm （圖中）L-=lbO：jA= 1500mm （圖中）F= 79200mm2lx= 412.14X 108mm4Wx= 45.2X 106mm3桿件長細比入=式中：丫 = 720mm入=45.57 表 4-1-24 查得 = 0.832(r=-(0.83X 79200)= 30.7N/mm2 v &

32、 滿足要求九、下橫梁的計算：1、軸向力：要考慮載荷、小車自重、大梁自重的一半、剛性支腿自重、司 機室自重、電器自重、扶梯自重等。P=100000x 1.05+38600 x 1.1+90000 - 2 x 1.1+47979 x 1.1+20000 x 1.1+8355X 1.仁295674kg軸向力引起的彎矩：M=295674x (1400-400)寧4=73918500kgcm應(yīng)力：& =604kg/cm22、慣性力、風(fēng)力引起的彎矩：M=2489X (3316.4- 456.7)+68/ (3151.4- 456.7)+116& (1563.9- 456.7)+216x (3161.4-4

33、56.7)+204x(1928.7-456.7)+170x(3316.4-456.7)=23985612Kg.cm其中剛腿下橫梁離地高度：4567mm應(yīng)力：& =196kg/cm23、大車偏斜運行力引起下橫梁水平應(yīng)力的計算：偏斜力：P=23831kg下橫梁彎矩：M=23831 x (1400-40)2=11915500kgcm應(yīng)力：& =244kg/cm2合計：藝 & =604+196+244=1044kg/cn & =1567kg/cmi2十、穩(wěn)定性效核(一)非工作狀態(tài)(橫向工況，大車行走方向的暴風(fēng)侵襲)：非工作狀態(tài)風(fēng)壓(沿海)：q=800N/m2,1大梁迎風(fēng)面積：A=4.35x 75=326.25m2,高度變化系數(shù)：Kh=1.51,風(fēng)載系數(shù)：C=1.5P 風(fēng)二CKqA=1.5X