起重机钢结构设计中的载荷计算

起重机钢结构设计中的载荷计算
上海港巨机械设计事务所
1. 计算准则
1欧洲起重机设计规范, FEM 1.001, 第3版, 1998.10.01.
2中国起重机设计规范, GB3811-83
材料
钢板
Q345C
弹性极限
(kN/cm 2)
t ≤1634.5
16＜t ≤2532.5
25＜t ≤3631.5
36＜t ≤5029.5
50＜t ≤10027.5
高强度螺栓:G B1228-86 10.9
焊条:对Q345-----E50xx
对Q235---E43xx
载荷及载荷系数
增大系数= 1.17（应力计算，起重机组别 A8）
=1（疲劳计算）
DL 自重载荷=1,409吨=13808.2kN TL 小车自重=21吨=205.8kN TLS 小车自重 (TL) 在非工作状态停车位
LS =17.3吨 =169.7kN LSS 吊重系统 (LS) 在非工作状态停车位LL 起重量
=65 吨=637kN =33 吨=
324 kN
厚度吊重系统 = 吊具上架 + 吊具最大前伸距为 65 米 c
LL1E 偏心载荷
LL2E
一满箱一空箱30吨 637kN @ 横向偏心1200 mm 324 kN @ 横向偏心637kN @ 纵向偏心
200 mm 324 kN @ 纵向偏心IMP 动力系数 = 1.17 x (LS + LLE) - (LS + LLE) = 0.17 x (LS + LLE)
起重机等级: HC2 (岸边起重机)
起升驱动形式: HD3 (起升驱动装置的控制系统能保证在荷重起离地面前20%额定速度单箱操作时
Vh=Vh,cs=0.2x60m/min=0.20m/s
f2min =
1.10(FEM 表 T.9.3.b)b2 =
0.34(FEM 表 T.9.3.b.)1.10+0.34x0.20= 1.17取 y = 1.17
OK 注 : y =
1.0大车运行时（因大车与起升不能同时运动）STL 堵转载荷:偏心载荷= 1,345kN,偏心距离为= 5300/2= 2650 cm
k = 电机最大扭矩/额定扭矩 =2
900 kw
22.312
0.94
0.92
1.32 m
2
169.7kN
637 kN
750 r.p.m
11460N*m
481317N*m
729 kN 1345 kN
65吨
STL = 1.67 x (LS + LL) SNAG 挂舱载荷 = 8 钢丝绳 x 125% 最大
工作载荷 (MORL) =
y = 1.17
169.7kN
long = 吊具上架上滑轮间横向距离530cm
long = 吊具上架上滑轮间纵向距离106.4cm
637 kN
eccx 起升载荷偏心120cm
20cm
=24.8 kN
186.2 kN
y=f2=f2min +b2nh=
P = 起升功率 =r = 减速箱速比 =h = 减速箱效率 =稳定低速运动速度=M s =堵转时卷筒上的扭矩=kxMxrx h =T=堵转时钢丝绳受力=M s x2/(Dx1000)=
F=堵转载荷=Txn t x h p =h p = 滑轮效率 =D = 卷筒直径 =n t = 倍率=LS = 吊重系统=1.17xLS/(#ropes)1.17xLL/2x(long/2+eccx)/longx(sh LL = 起重量=n = 电机转速 =LS = 吊重系统 =LL = 起重量 =M = 电机额定扭矩 = 9550xP/n =
=
211.1 kN 挂舱载荷2110.5 kN
=2.62x(LS+LL)
DYN 动态试验载荷
y = 1.17超载荷重< 100t ==> r =1.2 (FEM 表 T
DYN = r x y x (LS + LL)=1.2x 1.17 x (LS + LL)=1.404 x (LS + LL)注: 挂舱载荷大于动态试验载荷，为控制载荷LATT
小车加速载荷=0.14 x TL + 0.068 x (LS + LL)小车速度: v = 4.0 m/sec 加速时间: t = 6.0 sec 加速度=(4 m/sec)/(6 sec)=0.67 m/sec^20.068g 驱动轮数=100%最小值检查：0.068g > (1/30 = 0.0333 g ) OK 2 x 0.068g= 0.14g (见 FEM 附录 A-2.2.3)注:以上载荷
LATT 随起重量不同而变化.载荷方向平行于小车运行方向.LATG 大车加速载荷=0.033 x TL + 0.0167 x (LS + LL)大车速度: v =0.75 m/sec 加速时间: t =9.0 sec 加速度=(0.75m/sec)/(9 sec)=0.0833m/s^20.0085g 驱动轮数=50%最小值检查：0.0085g < (0.5/30= 0.0167 g ) N.G 2 x 0.0167g= 0.033g (见 FEM 附录 A-2.2.3)注:以上载荷 LATG 随起重量不同而变化.载荷方向平行于大车运行方向COLLG
碰撞载荷=0.057 x TL + 0.0285 x (LS + LL) A=V2/2s=0.563m/s^20.057g Where:0.75 m/sec 500mm SKEWG 大车偏斜载荷= 0.05 (DL+TL+LS+LL) FEM 2.2.3.3节=741.0345kN OWL 工作风载:v=20m/s & q = 245N/m2 *OWX = 工作风沿小车方向OWY = 工作风沿大车方向=8 x 1.25 x MORL =s =(缓冲器行程) =v = (大车速度) =p C q
f =?
OW< = 工作风沿某一角度 =
SWL 非工作风载:v=55m/s & q = 1,854N/m2
*SWX = 非工作风沿小车方向SWY = 非工作风沿大车方向SW< = 非工作风沿某一角度 =
OWX OWY 22
+p C q
f =?SWX SWY 22
+
3吨2吨
3718 mm1659 mm
119 mm
重起离地面前作稳定低速运动)
0.2x100m/min=0.33m/s
1.10+0.34x0.33= 1.21
OK
升不能同时运动）
1.2 (FEM 表 T.9.16)。