LD10-16.5單梁設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、LD 型電動單梁起重機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算書LD10t-16.5mA3-9m合肥市神雕起重機(jī)械有限公司2014.04.06、起重機(jī)的總體要求與已知參數(shù)額定起重量 : Q= Gn =10000kg葫蘆自重：G葫 =1098kg跨度 :L=16.5m起升速度 :V起升 0.7 7m/min小車運(yùn)行速度 : V小 2.0 20 m/ min 大車運(yùn)行速度 : V大 2.0 20m / min 起重機(jī)工作級別： A3、主梁設(shè)計(jì)計(jì)算1、主梁斷面幾何特性LD10-16.5m 的斷面如右圖所示： 計(jì)算得主梁斷面慣性矩為：Ix= 2.963x109 mm4Iy=4.578x109mm4 主梁斷面形心位置為：X=226mm

2、，Y=508mm2、主梁強(qiáng)度計(jì)算 根據(jù)此種梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ,主梁強(qiáng)度計(jì)算 按第類載荷進(jìn)行組合。如下圖所示 :精選1) 垂直載荷在下翼緣引起的彎曲正應(yīng)力2y1 PL1G 司 l 司 1qLz I x 4 2 8式中 P電動葫蘆在額定起重量下的總輪壓， N P 2Q 1G 葫Q 起重量 N， Q =10t=100000N；G葫電動葫蘆自重， N， G葫 =10760N；動力系數(shù)，按第二類載荷組合取 2 =1.2；1 沖擊系數(shù)，取 1 =1.1；主梁整體彎曲應(yīng)力， N /mm2 ；y1 主梁下表面距截面形心軸 x x 的距離， y1 =592 mm ；Ix 梁跨中截面對 x x軸的慣性距， mm4；G

3、司 司機(jī)室重量， N，本車無司機(jī)室， G司 =0；l司司機(jī)室重心至支承的距離， mm ；N/mm。L 梁的跨度， mm ； q主梁單位長度重量，L=16500 mmq=185kg/m=1.85 N/mm故：y12Q1G 葫 Lz I x 41G 司 l 司1qL282592 1.2 100000 1.1 10760 16500 0 1.1 1.85 165002 2.963x109 4 0 8122.5N /mm2 122.5MPa 192.6MPa 235 MPa 滿足設(shè)計(jì)要求。1.222）主梁工字鋼下翼緣局部彎曲應(yīng)力計(jì)算工字鋼采用 30t工字鋼，輪壓作用點(diǎn) i 及輪壓作用點(diǎn)位置比值 i=a

4、+c-ea =(b-d)/2=(12.8-1.2)/2=5.8cmc =0.4 cme =0.164R=2.739cmi =3.46cm =i/a =0.60(1)工字鋼根部點(diǎn) 1 由下翼緣在 xoz 平面內(nèi)及 zoy 平面內(nèi)彎曲引起的應(yīng)力分 別為x1K1?22P ，1 t 2 ，z1K22Pt22）作用在點(diǎn) 2下表面由翼緣在 xoz 平面內(nèi)及 zoy平面內(nèi)彎曲引起的應(yīng)力分別為x2K32Pt2z2K42Pt23）靠近自由端的點(diǎn) 3 由翼緣在 zoy平面內(nèi)彎曲引起的應(yīng)力為z3K52Pt2式中，K1、K2、K3、 K 4 、 K 5 由輪壓作用點(diǎn)位置比值 決定的系數(shù)（圖 4-3-7） 起重機(jī)設(shè)計(jì)手

5、冊 .中國鐵道出版社 2001版第 599頁，下同 *P電動葫蘆一個車輪的最大輪壓， N；取 P = 13750 Nbdt距邊緣處的翼緣厚度， mm；4t=20mm由圖 4-3-7 查得K 1 =0.55、 K 2 =0.1、 K 3 =0.3、 K 4 =0.78、 K 5 =0.61x12PK1?2tP22 137500.55?z120237.812PK2?2tP22 137500.1?x22026.8752PK3 ?2tP22 137500.3?z220220.6252PK4 ?2t2P2 137500.78?z320253.6252PK5?2tP22 137500.61?20241.9

6、383） 合成應(yīng)力計(jì)算（1）工字鋼下翼緣上表面點(diǎn)1 的合成應(yīng)力為z12z x1 z1 z37.81226.875 122.5 2 37.81 6.875 122.51429.6 13369.1 37.81 115.6251219170 138.5(N /mm2) 192.6N /mm22)工字鋼下翼緣下表面點(diǎn) 2 的合成應(yīng)力為222 x2 z2 z x2 z2 z20.6252 53.625 122.5 2 20.625 53.625 122.5425 31020 20.625 176.12527812 166.7(N / mm2) 192.6N /mm23)工字鋼下翼緣靠近自由端的點(diǎn) 3 的

7、合成應(yīng)力為3 z3 z41.938 122.5164.4(N / mm2) 0.9 0.9 192.6N /mm2 173.3N/mm2式中 z 主梁整體彎曲應(yīng)力；0.9考慮工字鋼下翼緣因磨損而減弱的系數(shù)。滿足設(shè)計(jì)要求由于主梁高寬比為 2.44，小于 3，所以不必進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。3、剛度計(jì)算 主梁垂直靜剛度計(jì)算fc=PL 3/48EJxP=10000+1098=11098(kg)fc=11098×16503÷(48×2.06×106×2.963x109)=1.70cmfc=L/750=1650/750=2.2(cm) 滿足設(shè)計(jì)要求結(jié)論：該結(jié)構(gòu)滿

8、足設(shè)計(jì)要求。三、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算1、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)電機(jī)選擇( 1) 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)靜阻力：Wjd (Gn Gzd)?g ? (10 4.51) 9.8 0.009 1.279kNWjd 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)靜阻力Gn 起重量，取 10tGzd 大車自重，取 4.51t靜阻力系數(shù)，查表取 0.009( 2) 大車慣性阻力Wad k ?(Gn Gzd )?a 1.2 (10 4.5) 0.228 3.967kNWad 大車起動時的慣性阻力k 考慮旋轉(zhuǎn)件的慣性阻力系數(shù)， k 取 1.2a 起動平均加速度大車起動加速度 a 0.035 Vk 0.228Vk 額定運(yùn)行速度 ,Vk V大 20m/ min3)風(fēng)阻力W fd 0N室內(nèi)用風(fēng)阻力不計(jì)4)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動機(jī)功率PjdpadPfd10.501.56 0 1pdKh?Kt? jd ad fd ? 11.120.58kWcp Zm22Pd大車電機(jī)功率Pjd按靜阻力計(jì)算的靜功率Wjd ?Vk1.27920Pjd jd k jd 6060 0.850.50kW按慣性阻力計(jì)算的功