50t10t-20m9m门式起重机主结构计算书
门式起重机总体计算书
MQ100 门式起重机总体设计计算书一. 总体计算计算原则:MQ100门式起重机设计计算完全按《起重机设计规范》GB3811执行,并参照下列标准进行设计计算:《塔式起重机设计规范》GB/T13752-92 《法国塔式起重机设计规范》NFE52081 工作级别 A 5 利用等级 U 5 起升机构 M 5 变幅机构 M 4 回转机构 M 4 行走机构 M 4 最大幅度 13m最大起重量 8000Kg(一) 基本参数:回转速度 0.7r/min回转制动时间 5s行走速度 12.5/25m/min行走制动时间 6s 回转惯性力()Kg RM M g t Rn F 002242.0.60..25.1=⨯⨯=π回其中 g=9.81 n=0.7r/min t=5s行走惯性力: ()Kg M M g t vF 0106184.0.605.1=⨯⨯=行其中 g=9.81 V=25m/min t=6s(二) 载荷组合:自重力矩、惯性力及扭矩上表中的回转惯性力到轨顶面的力矩总计为:-1971kg.m 上表中的行走惯性力到轨顶面的力矩总计为:5378kg.m(三)起重小车、吊钩和吊重载荷起重小车265kg绳60kg吊钩230kg起升动载系数(起升机构用40RD20):=1.136, q=8tV=16m/min时,2吊重q=8000kg, 幅度R=13m(1) 吊载Q=(8000+230+60/2)×1.136+(265+60/2)×1.1=9708kgM=9708×13=126204kg.m(2) 风载(包括起重小车、吊钩和吊重)迎风面积A=5.52+1.6×82/3=11.92m2风力:F=11.92×25=298kg=298×13=3874kg.m风扭矩:Tn风力到轨道上平面的力矩:M=298×12=3576kg.m(3) 回转惯性力F=0.002242×(8000+230+265+60)×13=249kg 回转惯性扭矩: T=249×13=3237kg.mn回转惯性力到轨道上平面的力矩:M=249×12=2988kg.m (4)行走惯性力F=0.0106184×(8000+230+265+60)=91kg=91×13=1183kg.m行走惯性扭矩:Tn行走惯性力到轨道上平面的力矩:M=91×12=1092kg.m (四) 风载荷A、工作,垂直风(风向与臂架垂直)臂长jib=13m,垂直风(注:标高均指风力作用点到轨顶面的高度)上表中的风力到轨顶面的力矩总计为:14799kg.m B、工作,平行后吹风(风向与臂架平行,与底架平行)臂长jib=13m,后吹风(注:标高均指风力作用点到轨顶面的高度)上表中的风力到轨顶面的力矩总计为:11168kg.m C、工作,45︒后吹风(风向与臂架平行,与底架成45︒)臂长jib=13m,45︒后吹风(注:标高均指风力作用点到轨顶面的高度)上表中的风力到轨顶面的力矩总计为:12290kg.m D、非工作,平行后吹风(风向与臂架平行)臂长jib=13m,后吹风(注:标高均指风力作用点到轨顶面的高度)上表中的风力到轨顶面的力矩总计为:35732kg.mE、非工作,45︒后吹风(风向与臂架平行,与底架成45︒)臂长jib=13m,45︒后吹风(注:标高均指风力作用点到轨顶面的高度)上表中的风力到轨顶面的力矩总计为:-39322kg.m 二、载荷汇总MQ100门式起重机各力到轨顶面的载荷汇总如下:非工作,含小车,无系数重力:67930+495=68425kg工作,含小车,无系数重力:67930+495+60+8000=76485kg工作,含小车,有系数重力:1.1⨯67930+9708=84431kg非工作,含小车,无系数重力矩:-63443+2.9⨯495=-62008kg.m工作,含小车,无系数重力矩:-63443+8555⨯13=47772kg.m工作,含小车, 有系数重力矩:-1.1⨯63443+9708⨯13=56417kg.m工作,垂直风力:1650+298=1948kg工作,后吹风力:1422+298=1720kg工作, 45︒后吹风力:1628+298=1926kg非工作, 平行前吹风力:4550+5.52⨯80=4992kg非工作, 45︒前吹风力:5209.6+5.52⨯80=5651kg工作,垂直风力矩:14799+298⨯12=18375kg.m工作, 后吹风力矩:11168+298⨯12=14744kg.m工作, 45︒后吹风力矩:12290+298⨯12=15866kg非工作, 平行前吹风力矩:-(35732+5.52⨯80⨯12)=-41031kg.m 非工作, 45︒前吹风力矩:-(39322+5.52⨯80⨯12)=-44621kg.m 工作,回转惯性力:-142.5+249=106.5kg工作,行走惯性力:721+91=812kg工作,回转惯性力矩:-1971+249⨯12=1017kg.m工作,行走惯性力矩:5378+91⨯12=6470kg.m工作,垂直风力扭矩:146+298⨯12=3722kg工作,回转惯性力扭矩:1457+249⨯12=4445kg.m工作, 行走惯性力扭矩:-679+91⨯12=413kg.m回转离心惯性力忽略不计三、MQ100行走式门式起重机的稳定性计算(一)工作状态下的稳定性稳定力矩(kg.m)3.5m后倾翻边前倾翻边1. 工况:工作、静态、无风(R=13m,Q=8t)回转、行走M前倾=M负荷+M行走=1.5×8000×(13-1.75)+6470 =141470kg.mM前稳/M前倾=181752/141470=1.28>12. 工况:工作、动态、有风(R=13m,Q=8t)回转、后吹风M前倾=M负荷+M行走+M风=1.3×8000×(13-1.75)+6470+14744 =138214kg.mM前稳/M前倾=181752/138214=1.31>13. 工况:工作、动态、突然卸载(R=13m,Q=8t 0)无回转、无行走、风M后倾=M负荷+M风=0.3×8000×(13+1.75)+14744 =50144kg.mM后稳/M后倾=57736/50144=1.15>14. 工况:工作、动态、有风(R=13m,Q=8t)回转、行走、风M前倾=M回转+M行走+M风=1017+6470+18375=25862kg.mM稳=(67930+495+60+8000)×1.75=133849kg.mM稳/M前倾=133849/25862=5.17>15. 工况:工作、动态、无风(R=13m,Q=8t)无回转、无行走、无风 M前倾=1.6×8000×(13-1.75)=144000kg.mM前稳/M前倾=181752/144000=1.26>1(二)非工作状态下的稳定性倾翻边风M倾=1.1M风=1.2×41031=49237kg.mM稳/M倾=57736/49237=1.17>1综上所述:M100行走式门式起重机在工作状态和非工作状态下的稳定性均安全.(三)安装状态下的稳定性(1).后倾翻边M后倾=6458+481+13630-447-57-556-534=18975kg.mM后稳=(67930-1728-320-108-429-10500)×1.75=95979kg.mM后稳/M后倾=95979/18975=5.06>1(2) 装上起重臂(13m臂长时,无配重)M前倾=(63433+230×10) -64155=1578kg.mM前稳=(67930-10500)×1.75=100503kg.mM前稳/M前倾=100503/1578=63.7>1四、M100行走式门式起重机的台车支反力计算1. 工况:工作、45 后吹风(R=13m,Q=8t)、行走、风重力: 84431kg 重力力矩: 56417kg.m回转力矩: 1017kg.m 行走力矩: 6470kg.m风力矩: 15866kg.mRA=(-84431/4)+(56417+15866)/(3.5×2)+6470/(2×3.5)=-5580kgRB=(-84431/4)-1017/(3.5×2)-6470/(2×3.5)=-22238kgRC=(-84431/4)-(56417+15866)/(3.5×2)-6470/(2×3.5)=-36635kgRD=(-84431/4)+1017/(3.5×2)+6470/(2×3.5)=-19978kg2. 工况:非工作、45 前吹风(R=2.9m,Q=0)风重力: 68425kg 重力力矩: -62008kg.m风力矩: 44621kg.mRC=-68425/4+62008/(3.5×2)+44621/(3.5×2)=+4436kgRC为正,故按三点支承计算RA=-62008/(1.75×2)-44621/(1.75×2)=-43085kgRB =RD=-68425/2-62008/(2×1.75×2)-44621/(2×1.75×2)=-55755kgRC=0。
门式起重机计算书
门式起重机计算书型号:MDG起重量:主钩50T 副钩10T跨度:24M有效悬臂:左9M 右9M工作级别:A5容:悬臂刚度强度校核;整机稳定性校核50/10-24M单梁门式起重机计算书起重机主参数及计算简图:计算简图小车自重:G X=.8 KN 主梁自重:G Z=554.1 KN 走台栏杆滑导支架等附件:G F=40.2 KN 桥架自重:1100.54 KN 额定起重量:G E=490 KN支腿折算惯性矩的等值截面刚性支腿折算惯性矩:4103311018.512MM bh BH I ⨯=-=主梁截面惯性矩:410332109.712MM bh BH I ⨯=-=主梁X 向截面抵弯矩:373310087.76MM H bh BH W X ⨯=-=主梁Y 向截面抵弯矩:373310089.56MM Bhb HB W Y ⨯=-=一 .悬臂强度和刚度校核。
Ⅰ. 悬臂刚度校核该门式起重机采用两个刚性支腿,故悬臂端挠度计算按一次超静定龙门架计算简图计算。
)12838(3(232)21++++=K K L L EI C L P P f K式中 C 3:小车轮压合力计算挠度的折算系数 )()(2)32()(23212222113L L L P P b P L L L b P b P C K K ++++-==1.00055K:考虑轮缘参与约束,产生横向推力 927.012=⨯=KL h I I K P 1,P 2:小车轮压 KN G G P P EX 9.321221=+== 代入数值:mmK K L L EI C L P P f K 911.22)12927.083927.08240009000(109.710102.2300055.19000)109.321109.321()12838(3(105233232)21=+⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=++++= 按起重机设计规有效悬臂端的用挠度:mm L f K 7.253509000350][===][f f <结论:综上计算校核,该起重机的悬臂梁的刚度满足起重机械设计规的要求。
10T电动葫芦椼架式龙门起重机的钢结构设计计算
10T电动葫芦椼架式龙门起重机的钢结构设计计算(2010-12-31 22:45:23)转载▼标签:杂谈10T电动葫芦椼架式龙门起重机的钢结构设计计算⑶附加摩擦阻力:当起重机运行发生歪斜时,车轮轮缘与轨道侧面以及安装在滑动轴;承上的车轮轮毂端面摩擦所引起的运行阻力,一般用附加阻力系数K附予以考虑起重机设计、计算应严格执行"起重机设计规范"等有关的技术法规同时起重机钢结构设计中经常要使用"钢结构设计规范"GBJ17-89在使用中应注意:1、许用应力按"起重机设计规范"选取"起重机设计规范"的制定是按半概率分析,许用应力法而来的"钢结构设计规范"的制定是按全概率分析极限状态设计法,分项系数表达式而来的两者是不同的如:起重机2类载荷(最大使用载荷)的许用应力:180Mpa"钢结构设计规范"强度设计值(第一组):215Mpa2、杆件的计算方法可用"钢结构设计规范"因按全概率分析导出的公式,则结果与实际接近3、起重机钢结构计算中按不同的起重机工作制度,按不同的载荷组合,按不同的静载分析外力,按动载的实际发生,查表确定动载系数然后计算杆件的内力而建筑钢结构则不同:应用分项系数表达式进行分析,如:静载乘以分项系数恒载:1.2;动载:1.4来进行计算两者的计算方法是不同的4、梁结构应选用椼架式其内部的各杆全部是二力杆受力明确上下弦杆按弯矩图规律分配腹杆按剪力图规律分配计算方法:节点法和截面法第一部分、本起重机金属结构的设计一、结构形式1本车采用倒三角结构,三角形尖向下由三片椼架组成其中两片为主椼架,另一片为水平椼架椼架的上弦主椼架为两片,单角钢为一组,总数2根,选用∠90X90X10规格的角钢电动葫芦行走用轨道为椼架的下弦,选用28号工字钢(上贴两个14号槽钢进行加固);椼架的内斜腹杆,单角钢为一组,总数17根,选用∠90X90X10规格的角钢本车支腿主肢由两根110钢管和副肢一根∠90X90X10规格的角钢组成,支腿行架的内斜腹杆和水平腹杆采用65钢管台车梁由2根30号槽钢焊接形成图1主要尺寸的确定二、主要尺寸的确定(见图1)三、起重机的自重起重机总质量:10610KG(1)主梁:3340KG①上弦杆460KG②下弦杆1382KG③节点板881KG④连接板407KG⑤吊梁300⑵支腿:1200KG⑶下横梁1800KG⑷平台栏杆120KG⑸大车传动装置2300KG⑹电动葫芦1050KG⑺操纵室450KG⑻电气均布质量50KG⑼电气集中质量50KG⑽小车供电电缆50KG ⑾操纵室梯子安装:200KG第二部分、桁架式三角形断面主梁的作用载荷及其计算组合一、主桁架的作用载荷及其计算组合(一)固定载荷是指主桁架自重,水平桁架重量和平台板重量,司机室及其它构件重量等固定载荷视为节点载荷,桁架两端的节点载荷取其它节点载荷之半计算固定载荷时应考虑冲击系数11=1.2水平桁架和走台铺板的重量由主桁架和斜桁架平均分担,司机室重量按其位置分配到主桁架和斜桁架相应的节点上固定载荷的作用形式,对于桁架结构自重视为节点载荷固定载荷为P固=4140KG×1.2=4968KG均布载荷为P均=(4140KG×1.2)÷(跨度+悬臂)=300KG/m=30N/cm=3000N/m(二)移动载荷(额定载荷)是指小车自重和有效起重量及吊具的重量计算时应考虑动力系数φ2φ2=1.3,移动载荷以轮压的形式作用于主桁架,小车轮压可按下式计算:P计=P小车+φ2P载(2-1)式中P小车--由小车重量引起的轮压(公斤);P载--由起重量和吊具重量引起的轮压(公斤)P移=14000KG(三)惯性载荷惯性载荷是由于小车和大车走行机构起动或制动时所产生的水平惯性力惯性载荷的值由驱动轮(起动时)或制动轮(制动时)与轨道间的粘着力所限制一般在龙门起重机走行机构中,驱动轮亦即制动轮在大多数情况下制动时的加速度大于起动时的加速度,且紧急制动的机会多于紧急起动因此,水平惯性载荷均按紧急制动的情况来计算小车制动时所引起的水平惯性力是靠小车制动轮的粘着力传到主桁架上,并沿小车轨道方向作用于主桁架;而大车制动时的惯性力是上部桁架主梁及载重小年等载荷而引起并作用于桁架主梁的水平桁架平面内惯性载荷的计算在此忽略不计大车制动时,结构自重引起的水平惯性力以节点载荷的方式作用于上水平桁架(四)风载荷户外工作的起重机应计算工作状态下的风载荷风载荷计算公式露天工作的龙门起重机按下列公式计算风载荷:P风=ΣqDF(公斤)(2--2)式中q--标准风压值(公斤/米2),q=15公斤/米2 D--受风物体的体形系数;D=1.3 F--龙门起重机结构和吊货垂直于风向的迎风面积(米2)F=10米2Σ--风力系数;Σ=1.6 P风=1.6×15公斤/米2×1.3×10米2=312公斤主桁架的上述载荷,一般采用两种计算组合组合甲:考虑正常工作时的情况(即固定载荷)移动载荷(考虑动力系数)组合乙:考虑工作状态下的最大载荷即固定载荷、移动载荷(考虑动力系数),惯性载荷及工作状态下的风载荷(五)总轮压计算⑴10T葫芦总轮压计算P=φ2×Q+φ1×G葫=1.3×100000N+1.05×10630N=130000+11161=141161 N=140KNφ2为起升载荷动载系数φ1为起升冲击系数P总葫芦轮压Q额定载荷G葫芦自重⑵10T葫芦最大轮压计算P=(φ2×Q+φ1×G葫)÷8=(1.3×100000N+1.05×10630N)÷8=(130000+11161)÷8=17645N=17KNφ2为起升载荷动载系数φ1为起升冲击系数P葫芦轮压Q额定载荷G葫芦自重第三部分、桁架结构上部主梁刚度计算和上拱设计一、主梁的设计1、跨度与悬臂的关系:一般悬臂长取跨度的1/3因为当载荷在跨中时的最大弯矩与载荷在悬臂端时的最大弯矩接近注意:设载荷在悬臂端时,应满足龙门架的整体稳定性(稳定力矩/倾翻力矩)≥1.25本车悬臂长度为3米二、计算方法:用截面法计算方法:用截面法⑴,上弦的计算:椼架弦杆按弯矩图分配,跨中弯矩最大分别在垂直面与水平面上进行计算大梁自重按节点进行分配吊重与电葫芦分别作用悬臂端和跨中,为集中力动载系数取K1=1.2,超载系数可以取K2=1.25(根据使用情况确定是否取该值)水平面上的载荷由风载荷与吊重偏摆水平力组合而成的吊重偏摆水平力为吊重偏摆角5度而来风载荷由椼架与吊重迎风面组成的额定起重量10吨时:吊重迎风面为10平米选用最大的轴向力,进行压杆稳定性的计算双角钢要两个方向都要算许用长细比:120许用应力(二类载荷):180Mpa⑵,垂直面上的腹杆全部为斜腹杆,为降低自重不设垂直腹杆椼架斜腹杆按剪力图分配支座附近处的斜腹杆内力最大首先判断那根杆是压杆然后将吊重与电葫芦分别作用悬臂端和跨内支座压腹杆处,为集中力分别算出轴向力来选用最大的轴向力,进行压杆稳定性的计算双角钢要两个方向都要算许用长细比:120许用应力(二类载荷):180Mpa⑶,悬挂电动葫芦的工字钢是受力最为复杂的杆件其主要作用为是椼架的下弦杆主要的内力是轴向力(跨中是拉力,悬臂是压力)不能按连续梁理论计算,这不符合椼架的计算理论椼架各杆件的内力的计算方法:节点法,截面法,节点与截面组合计算法,有限元分析法(注意不要用格构式计算理论代替)工字钢的计算:第一步,算出轴向力(工字钢长度方向),求解轴向应力;第二步,工字钢截面下翼缘处作用的水平力(电动葫芦吊重产生的),求解水平弯曲应力;第三步,电动葫芦停在跨中的节间中部计算节间中部的工字钢的节间弯矩(工字钢长度方向)求解节间弯曲应力;第四步,求解电动葫芦行走轮对面工字钢截下翼缘处的局部弯曲应力⑷,工字钢截面上贴两个14号槽钢进行加固首先是强度决定的还有是整个龙门吊的制作供料情况所决定的在整个龙门吊的设计中,材料规格尽量的少一些所以选用工字钢截面上贴两个14号槽钢⑸,节点板的设计:第一,要满足行架各轴线相交的要求,则要以节点板的棱角,角钢的棱角为制造基准以角钢肢背,肢尖焊缝为基本尺寸确定外观形状第二,板厚:当腹杆最大内力N≤100KNδ=6mm N≤200KNδ=8mm N=200KN-300KNδ=10mm-12mm⑹,连接板的设计:第一,要满足行架内部各杆件的局部连接强度其连接板必须满足强度要求如:与支腿连接用的吊梁连接板第二,要满足行架内部各杆件的局部连接尺寸的要求如:双组腹杆与工字钢连接用的连接板是用机加工制得的⑺与支腿连接用的吊梁的设计:第一,要满足吊梁强度要求第二,要满足吊梁加工方便的要求第三,材料的选用大众化一般选用双槽钢格构式结构,槽钢开口向里槽钢规格:14号⑻,各杆件接头的设计:角钢用同规格的角钢作连接加固杆,长度为5倍以上的角钢宽槽钢用钢板作连接加固贴在腹板的内侧,板厚取槽钢腹板厚度的1.2倍三、桁架式门架的静刚度计算上部主梁的总体刚度是以主桁架跨中和悬臂端的挠度值来标志的上部主梁的上拱是通过主桁架的上拱来实现桁架式门架的静刚度是用它跨中和悬臂端的弹性变形(下挠位移)来衡量的当桁架主梁有上拱时,计算桁架式门架的静挠度不考虑动载荷桁架式门架的挠度可用下列公式之一计算(一)精确法(奠尔公式法)式中f--桁架式门架跨中或悬臂端下挠变形量;N--单位力P=1作用于跨中或悬臂端时桁架杆件产生的内力(公斤),Nl用绘制克--马图法求得;Np--小车静轮压(不计动力系数)作用于跨中或悬臂端时桁架杆件产生的内力(公斤),用绘制克一马图法求得;ιi--桁架各杆件的长度(厘米);Bi--桁架各杆件的断面积(厘米2);[f]中、[f]端--许用静刚度,根据《起重机设计手册》第四篇第一章规定可取:[f]中≤×L[f]端≤×L按莫尔公式计算挠度比较精确,通常用于新设计桁架而对桁架式门架的校核性计算则用近似公式更方便对于校核性计算也可用下面近似公式计算四、本车采用校核性计算桁架式门架主梁的静刚度(1)近似法(等效刚度法)近似法是把主桁架和与主桁架在同一平面的支腿桁架转换成实体结构,然后按与箱型龙门起重机相类似的刚度计算公式计算桁架式门架的静下挠度对于校核性计算也可用下面近似公式计算小车位于跨中,主桁架跨中的挠度约:1KG=9.8N=10N 140KN=140000 N=14000公斤小车位于悬臂端,悬臂端的挠度为:式中P-移动载荷引起的静轮压(不计动力系数)(公斤);P=P1+P2ι-有效悬臂长度(厘米);L-起重机跨度(厘米)K-J梁/J腿×h/LK K=360400 cm4/144350 cm4×856/1400=2.5×0.612=1.53 h-支腿的投影高度(厘米);本车取856 cm J梁-将主桁架视为梁的折算惯其值为;其中F上弦--主桁架上弦杆的断面积(厘米2),本车取35 cm2 F下弦--主桁架下弦杆的断面积(厘米2),本车取98 cm2 h1--主桁架高度(厘米),本车取150cmμ--系数,对三角形复杆体系,当复杆的倾角为450时,μ按下式计算:当h1/L=1/10时μ=1+0.16×(F弦/F斜)当h1/L=1/12时μ=1+0.117×(F弦/F斜)当h1/L=1/14时μ=1+0.08×(F弦/F斜)本车取μ=1+0.16×(F弦/F斜)=1+0.16×(66.5cm2÷17.167cm2)=1.61其中F弦=1/2(F上弦+F下弦)=0.5×(35 cm2+98 cm2)=66.5cm2 F斜--桁架斜杆的断面积(厘米2),本车取17.167 cm2 J腿--变截面桁架支腿的折算惯性矩,可取距支腿小端2/3h处断面的惯性矩在计算变截面桁架支腿的折算惯性矩时,将主肢视为下弦,其断面积(厘米2),取64 cm2副肢视为上弦,其断面积(厘米2),取17 cm2 h1-支腿折算高度(厘米),本车取110cm,μ--系数,根据《起重机设计手册》变截面桁架支腿取1.2五、计算结果根据计算结果:[f]中=0.6645[f]端=3.27[f]中、[f]端--许用静刚度,根据《起重机设计手册》第四篇第一章规定可取:[f]中≤×L=2[f]端≤×L=4[f]中=0.6645小于《起重机设计手册》规定的静刚度值2,本起重机主梁能够承受10吨起重机所规定的起重量[f]端=3.27小于《起重机设计手册》规定的静刚度值4,本起重机悬臂梁能够承受10吨起重机所规定的起重量六、桁架式主梁的上拱设计桁架式主梁的上拱可以消除桁架梁自重引起的下挠,并使小车在梁上工作时,大致运行呈水平对跨度≥17 m,悬臂长度≥5 m的桁架式主梁均应设计上拱本车跨中上拱度应为:悬臂端上拱度为:式中L、ι--龙门起重机的跨度和有效悬臂长度经现场实际测量该桁架式起重机主梁的上拱度,符合起重机设计规范标准第四部分、强度计算(一)强度计算桁构梁的内力可用力法直接确定,也可用下面简化方法计算当电动葫芦位于跨中时,上弦杆轴向压力为式中η1--与结构型式和尺寸有关的系数,由起重机设计手册表查取η1=1.62;P--小车计算轮压(N);P=140000 N;q--桥架均布载荷(N/m);q=30N/cm=3000N/m端部斜弦杆轴向压力D=N/cosa=270000 N/m÷450=6000N/m式中a--斜杆与下弦杆夹角支杆轴向拉力V=Ntga工字梁总轴向拉力T=N工字梁总弯矩M=η2PL+η3qL2=0.09×140000N×1400cm+0.022×30N/cm×14002cm=17640000+1293600=18933600 N/cm=189000 N/m工字梁拉伸和弯曲应力为δ=4222N/cm2<δ强=16000N/cm2式中Ix--横截面对中性轴的惯矩;y1--截面上测点至中心轴的距离F--工字梁跨中的截面积(mm2)(二)局部弯曲应力和合成应力计算工字钢下翼缘在小车轮压力作用下产生的局部弯曲应力和合成应力按式计算如图图5局部弯曲应力示意图图6系数K的曲线图图7下翼缘的局部应力计算时有关尺寸图⑴腹板根部1点由翼缘在roz平面内及zoy平面内弯曲引起的应力分别为式中K--由轮压作用点位置比值ξ=i/0.5×(b-d)决定的系(见图).b=12.4cm;d=1.05cm;i=a+c-e=3.345 a=(b-d)/2=5.675 cm R--车轮曲转半径,R=16.7cm c--轮缘与轨道翼缘边缘间的距离c=0.4cm,e=0.164R=2.73cm则ξ=0.589从图6查的K1=0.55 K2=0.13 K3=0.28 K4=0.78 K5=0.61 P--电动葫芦一个车轮的最大轮压(N);P=17645N t--距边缘(b-d)/4处的翼缘厚度(cm)t=1.4cm⑵作用点2下表面由翼缘在xoz及zoy平面内弯曲引起的应力分别为⑶靠近自由端的点3由翼缘在zoy平面内弯曲引起的应力(3)合成应力由水平载荷引起的弯曲应力较小,可忽略不计工字钢下翼缘下表面1点的合成应力为f=215N/mm2β-计算折应力增大系数β=1.2作用点2的合成应力为下翼缘下表面2点的合成应力为f=215N/mm2β-计算折应力增大系数β=1.2计算结果:计算折应力不超过钢材的强度设计值起重机钢结构满足10吨起重机的设计要求第五部分、大车运行机构的计算本车起升及小车各部位的零部件由于采用的是标准电动葫芦在这里就不进行计算了,本部分重点对大车运行机构进行计算(一)、车轮⑴选取车轮通常是根据最大轮压由车轮的承载能力选取车轮直径,然后再进行车轮的强度校核计算轮压的确定:P计=γK冲P效P效--等效轮压,P效=23.5Tγ--载荷变化系数,γ=0.82 K冲--冲击系数,K冲=1.0 P计=0.82×1.0×23.5=19.27本车采用500毫米的车轮,其能承受的最大轮压为P承=26吨P计=19.27 P承=26吨车轮承载能力满足要求⑵车轮的强度校核:车轮与轨道的接触情况分线接触与点接触两种情况,圆柱形车轮与平顶钢轨或方钢的接触.以及圆锥形车轮与工字钢下翼缘的接触呈线接触;圆柱形车轮或圆锥形车轮与圆顶钢轨的接触以及鼓形车轮与扁钢或工字钢下翼缘的接触呈点接触本车呈线接触钢轮与钢轨成线接触时的局部挤压应力式中b--车轮与钢轨的接触宽度(厘米),b=7厘米D--车轮直径(厘米),D=50厘米[δ线]--车轮许用挤压压力,[δ线]=8500公斤/厘米2δ线=6294公斤/厘米2[δ线]=8500公斤/厘米2,车轮强度能力满足要求(二)、电动机和减速机本起重机电动机为YZR160M2-6,额定功率7.5KW,转速940r/min减速机型号ZQ400,速比31.5,一、运行静阻力起重机直线运行阻力包括摩擦阻力坡度阻力和风阻力1、摩擦阻力(运行阻力矩)龙门起重机沿直线运行的摩擦阻力是由三部分组成的⑴车轮沿轨道滚动摩擦阻力:车轮与轨道压触发生弹性变形,在车轮滚动时其接触处的弹性变形前后不对称,前面要突起一些,因而反作用力要向前偏离一个距离K,形成一个阻止车轮向前滚动的力矩(Q+G)K,(见图8为便于问题研究,假定起重机上的载荷是由一个车轮承担),K称为滚动摩擦系数,物理意义是力臂,单位是长度单位(厘米)⑵车轮轴承中的摩擦阻力:由于车轮转动,在车轮轴承中形成一个阻止车轮转动的摩擦阻力矩M颈=(Q+G)μ(d/2),μ为车轮轴承中的摩擦系数综上所述,龙门起重机沿直线运行摩擦阻力的计算式为:式中Q--额定起重量(公斤);Q=10000公斤G--龙门起重机(或小车)的自重(公斤);G=10000公斤D轮--车轮直径(厘米);D轮=50厘米K--滚动摩擦系数(厘米),K=0.05厘米=0.0005米d--车轮轴承内径(厘采);d=12厘米=0.12米μ--轴承摩擦系数;μ=0.02 K附--附加阻力系数,K附=1.5⑷摩擦阻力矩(当满载时的运行阻力矩)⑸摩擦阻力矩(当空载时的运行阻力矩)2、坡度阻力P坡=(Q+G)sina=(Q+G)K坡=20000×0.003=60公斤K坡--坡度阻力系数,K坡=0.003 3、风阻力P风=q(F起+F货)D==10×12×1.3=156公斤式中q--标准风压值(公斤/米2),q=10公斤/米2 D--受风物体的体形系数;D=1.3 F--起重机和货物迎风面积(米2)F起=10米2;F货=2米2 P静=P摩+P坡+P风=420公斤二、按静功率初选电动机⑴电动机静功率式中ν--龙门起重机(或小车)的运行速度(米/分);ν=30r/min 1000--电动机按1000转速m--电动机的数目;m=2η--运行机构的传动效率对于三级齿轮减速器η=0.91;对于二级齿轮减速器η=0.94⑵初选电动机功率:N初=KN静N初=1.1×6.7=7.37瓩式中K--电动机功率增大系数;K=1.1本起重机电动机为YZR160M2-6,额定功率N=7.5KW,转速n=940r/min,转子转动惯性(GD2)d=0.15KG.M2,重量159.5KG⑶验算电动机发热条件:按照等效功率法,求JD=25%时所需的等效功率:[N]=KγN静=0.75×1.2×6.7=6.03瓩式中K--工作级别系数;K=0.75γ--系数,根据机构平均起动时间与平均工作时间的比值;γ=1.2由以上计算结果,[N]=6.03瓩N初=7.37瓩,[N]N初,故初选电动机能满足发热条件⑷选择减速器:电动机选出之后,根据电动机转速和运行速度可决定速器速比车轮转速:n轮=ν/πD轮=30/(3.14×0.5)=19.10r/min,机构传动比:由于减速器与车轮由齿轮将速度进行了转换,转换的比例为1:1.8故计算时车轮转速乘1.8 i选=n/n轮=940÷(19.10×1.8)=27.34本起重机选择减速机型号ZQ400,速比i=31.5,[N]=7.9瓩,(当输入转速为1000r/min时), N[N]故减速机选择合适⑸验算运行速度和实际所需功率实际运行速度:误差ε实际所需电动机等效功率:由于N实N静故所选电动机和减速器均合适。
50T通用桥式计算书
通用桥式起重机计算书(QD50/10t-16.5m)编制:批准:第一部分主梁设计计算一、主梁设计计算1、主要参数:起重量Q=50/10t 工作级别A5跨度LK=16.5m小车总重Gxc=15.425t2、主梁截面形状尺寸:上盖板δ=22mm 材料Q235-B下盖板δ=18mm 材料Q235-B腹板δ1=6mm 材料Q235-B腹板δ2=6mm 材料Q235-B腹板间距b=500mm腹板高h0=1000mm3、主梁截面性质:(1)主梁截面面积S=500*22*18+1000*6*2=210000mm2(2)半个桥架的质量:设加筋肋系数K=1.1Gqj=K*ρ*S*Lk=1.1*7.85*10-6*210000*16500=10085kg(3)主梁均布载荷集度q=10085/16500=0.61.kg/mm(4)主梁形心位置的确定X0=226mmY0=560mmXmax=560mmYmax=226mm(5)主梁截面惯性矩的确定对于X轴Ix=(500*103/12+500*10*5052)*2+(6*10003/12)*2=0.44×1010mm4对于Y轴Iy=(10*5003/12)*2+(1000*63/12+1000*6*2232)*2=8.04×108mm4(6)主梁截面对X轴Y轴的抗弯模数对于X轴Wxmin=Ix/Xmax=0.44×1010/560=7.86×106mm3对于Y轴Wymin=Iy/Ymax=8.04×108/226=3.56×106mm34、作用于主梁上的载荷及内力计算Ⅰ:按载荷组合IIa计算桥架重量Gqj=1.0×Gqj=20170kg小车重量Gxc=1.0×Gxc=15425kg起升载荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(50000+1268)=64085kg ΨII取1.2(水平惯性载荷Pgy不考虑)(1)小车轮压的计算Bx=2500mm b1=1231mm b2=1329mmP1=Q q/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)=8438kgP2Q q/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)=7956kg(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:X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] (代入相应数值)(3)由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为:M c max=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg(代入相应数值) =1.004×108 kg.mmMg=RaX----有固定集中静载荷(操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd)在主梁应力最大截面处产生的弯距:Mg=RaX=3.1×107kg.mmRa-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力Gc=1500kg L1=2100mmGc=1204kg L1=800mmGc=1771kg L1=5000mmRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)=3789kg(4)当p1作用于A点处时,A端最大切力:Vamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相应数值)=22506.97kgⅡ: 按载荷组合IIb计算桥架重量Gqj=K II×Gqj=3856.6kg小车重量Gxc=K II×Gxc=8358kg起升载荷Qq=K II×Qq= 22515kg K II取1.1(水平惯性载荷Pgy按Pgy max考虑)(1) 小车轮压的计算Bx=2500mm b1=1231mm b2=1329mmP1=Q q/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)=7844kgP2Q q/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)=7419kg(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:X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] (代入相应数值)=8275mm(3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为:M c max=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg(代入相应数值) =1.01×108kg.mmMg=RaX----有固定集中静载荷(操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd)在主梁应力最大截面处产生的弯距:Mg=RaX=3.45×107kg.mmRa-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力Gc=1500kg L1=2100mmGc=1204kg L1=800mmGc=1771kg L1=5000mmRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)=3789kg考虑冲击系数影响Ra= K II×Ra=1.1×3789=4167.9kg(3) 桥架运行产生的水平惯性载荷在两主梁上平均分布,当正常制动时作用在每根主梁上的弯距为;M s=0.8×M c max×a qj/g (代入相应数值)=0.8×1.01×108×0.2/9.8=1.65×106kg.mm当猛烈制动时M s将增加一倍M s max=2*M s=3.3×106kg.mm5、主梁强度效核对本起重机主梁均按Ⅱ类载荷进行强度计算.Q235-B设计许用应力 [ a ] II=1600kg/cm2剪切许用应力 [ r ] II=900kg/cm2挤压许用应力 [ajy] II=1700kg/cm2(1)按载荷组合IIa计算IIa a max=M c max/Wxmin (代入相应数值)=1.004×108/7.861×106=12.77kg/mm2=1378kg/cm2 < [a]当p1作用于A点处时跨端腹板剪应力r0最大r0=Vmax/0.7hlf=22506.97/0.7×6×(650-20)×2=4.253 kg/mm2=425.3 kg/mm2 < [r]强度校核通过.6、主梁的刚度校核(1)主梁静刚度计算Fmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f]其中a=p2/p1<1=6745/7131=0.946Bx=2500mm b1=1231mm b2=1329mmP1=Q q/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)Q q=20468kg Gxc=7598kg=7131kgP2Q q/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)=6745kgβ=Bx/ Lk=2600/17500=0.1486Bx----小车轮距[f]=1/1000Lk=17.5mmf=7131×175003×[1+0.946×(1-6×0.14862)]÷[48×2.1×104×0.44×1010] =15.69mm < [f]主梁静刚度通过二、起升机构计算1、主起升机构计算(1)主要参数工作级别 M5起升载荷 Qq=50000+1268=50468kg (吊钩重量 q=1268kg)滑轮倍率 a=8起升速度 V=5.9m/min(2)选用钢丝绳型号钢丝绳所受拉力 S=Qq/2a*Л=51268/2*4*0.97=6606.7kgЛ=0.97钢丝绳破断拉力SpSp≥ns×s=6×6606.7=39640.2kgNs=6Sp=0.85*soSo=18618.4kg结果:选钢丝绳型号6W(19)-24-155-Ⅰ钢丝绳破断拉力So=19850Kg钢丝绳直径 ds=24mm卷筒计算直径 Dj=el*ds=34×24=816mmel=34取标准卷筒系列 Dj=800mm Djs=800+16.5=816.5mm起升速度(3)电动机的选择按静功率初选电动机Nj=Qq*v/6120*Л=51268×9.12/6120×0.9=65.1kwЛ=0.9电动机额定功率 Ne≥kg*Nj (考虑惯性力的影响kg=0.7)=0.7×65.1=45.57kw选用电机型号:YZR280M-10(25%)电机额定功率:Ne=55kw电机转速: nz=556rpm(4)减速机的选择计算减速机速比:i=3.14*nz*Djs/a*v=48.57取标准速比i=48.57v1= nz*3.14* Djs/a*i=9.13△ =[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%起升速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.05×55=57.75kwΨhs=1.05强度校核按输出扭矩Tmax=S×Djs=2637.6×0.5175=1318.8kg.m(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)Tmax=1912.3kg.m最大径向力校核强度Rmax=(2s+Njt)/2=3202.5kg(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)Rmax=4644kg减速机型号:ZQ1000 速比:48.57(I=48.57时减速机容许输入功率57kw输出轴容许最大扭矩5950kgm最大径向载荷9250kg)验算合格(5)制动器的选择支持载荷所需的制动力矩MzMz=ns*Qq*Djs*Л/2a*i=1.75×51268×0.5175×0.9/(2×4×31.5)=66.2kg.m=662N.m≤Mez(Mez取1600N.m)Ns=1.75 Л=0.9Mez----制动器额定制动力矩制动器型号:YWZ-400 制动力矩:1×1600 N.m(6)卷筒计算Dj=800mm=0.5mDjs=816.5mm=0.8175m查取绳槽节距P=28mmDn=456mmδ=(Dj-Dn)/2=22mm起升高度H=16m安全圈数L1=n*P=40mm(安全圈数n不小于2,取2)固定钢丝绳2L2=2*3*P=120mm光滑面L光滑=120mm螺旋槽部分2L0=2a*H*P/3.14*Djs=1575卷筒长度L=2L0+L1+2L2+L光滑=1575+40+120+120=1855mm考虑两端留有一定的退刀余量取L=2000mm卷筒压应力验算σy=ξ*ΨII*S/δ*P(1-δ/Dj)=1.0×1.45×2637.6/22×20×(1-10/500) =9.05kg/mm2<[σy]ξ=1.0Ψ=1.45σy=75kg/ mm2[σy]= σy/5=15 kg/ mm2卷筒壁抗压强度验算合格L=2000>3D=1500故需验算弯曲的影响σ1=Mw/W+{[σy]/ [σy]}*σy1=ΨII*S*[(L-L光滑)/2]/[0.1(Dj4-Dn4)/Dj]+[(σb/5)/ (σb/5)]*[ ξ*ΨII*S/δ*P*(1-δ/Dj)]=3.95 kg/ mm2<[σ1]σb=25 kg/ mm2[σ1]= σb/5=5 kg/ mm2卷筒受合成拉应力验算合格2、参照主起升的计算过程副起升机构计算副起升机构(1) 主要参数工作级别 M5起升载荷 Qq=10000+285=10285kg (吊钩重量 q=285kg) 滑轮倍率 a=4起升速度 V=13.2m/min(2) 选用钢丝绳型号钢丝绳所受拉力 S=Qq/2a*Л=5102/2*2*0.99=1288.4kgЛ=0.99钢丝绳破断拉力SpSp≥ns×s=5.5×1288.4=7086kgNs=5.5Sp=0.85*soSo=8336.7.4kg结果:选钢丝绳型号6W(19)-14.5-155-Ⅰ钢丝绳破断拉力So=11500Kg钢丝绳直径 ds=14.5mm卷筒计算直径 Dj=el*ds=25×13.5=337.5mmel=25取标准卷筒系列 Dj=400mm Djs=400+13.5=413.5mm(3)电动机的选择按静功率初选电动机Nj=Qq*v/6120*Л=5102×19.7/6120×0.9=18.24kwЛ=0.9电动机额定功率 Ne≥kg*Nj (考虑惯性力的影响kg=0.8)=0.8×18.24=14.6kw选用电机型号:YZR200L-6(25%)电机额定功率:Ne=26kw电机转速: nz=961rpm(4)减速机的选择计算减速机速比:i=3.14*nz*Djs/a*v=31.53取标准速比i=31.5v1= nz*3.14* Djs/a*i=9.13△ =[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%起升速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.05×26=27.3kwΨhs=1.05强度校核按输出扭矩Tmax=S×Djs=2637.6×0.5175=1318.8kg.m(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)Tmax=1912.3kg.m最大径向力校核强度Rmax=(2s+Njt)/2=3202.5kg(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)Rmax=4644kg减速机型号:ZQ500 速比:31.5(I=31.5时减速机容许输入功率29kw输出轴容许最大扭矩5950kgm最大径向载荷9250kg)验算合格(5)制动器的选择支持载荷所需的制动力矩MzMz=ns*Qq*Djs*Л/2a*i=1.75×5102×0.5175×0.9/(2×4×31.5)=21.2kg.m=212N.m≤Mez(Mez取800N.m)Ns=1.75 Л=0.9Mez----制动器额定制动力矩制动器型号:YWZ-200 制动力矩:1×800 N.m三、小车运行机构计算(1)主要参数起升载荷Qq=51268kg小车自重G=15245kg车轮直径D=50cm轴承直径d=10cm电机数目m=1运行速度V=38.5m/min(2)阻力的计算摩擦阻力Pm max=(Qq+G)×(2u+df)/D×Kf (代入相应数值)=384.9kgKf=1.6 Kp=0.002 u=0.05 f=0.02 d=10 D=35Pm max=(2u+df)/D=240.6kg坡度阻力Pp=(Qq+G)×Kp (代入相应数值)=56.1kgKp=0.002Pj=Pm max+Pp=441kg(3)满载运行时电机静功率Nj=Pj*v/6120*Л=441×44.2/6120×0.9=3.54kw由于起动加速过程惯性力的影响,电动机的应选功率为:N=Kg*Nj=1.1×3.54=3.89kw(Kg=1.1)选用电动机型号:YZR160M2-6 (25%)电机额定功率Ne=8.5kw电机转速 nz=930ypm(4)减速机的计算速比计算:i=3.14*nz*D/v=22.38取标准速比i=22.4v1= nz*3.14* D/i=44.16rpm△ =[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%运行速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.4ξ×4=5.26kwG/(G+Qq)=7598/(7598+20648)=0.27<0.3查取修正系数ξ=0.94按强度计算减速机输出轴上的最大扭矩Mmax=Ψhs*Me25*i*Л=2.3×975×4/900×22.4×0.9=200.9kgm选用减速机型号:ZSC-600 速比:37.9验算合格(5)制动器的选择所选制动器应使起重机在满载、下坡情况下停车所需制动力矩Mz=Ms+1/tz[1.2*GD*n*m/375+0.975(Qq+G)v2/n]Ms=pjs*D*Л/2i=-184.5×0.35×0.9/(2×22.4)=-1.297kgPjs=Pp-Pm min=-184.5kgGD2=0.28kgm2 v=0.74m/sec n=900 tz取5secMz=-1.297+3.13=1.84kgm=18.4n.m选用一台制动器选用制动器型号:YWZ-200/45 制动力矩:200N.m三、大车运行机构计算机构按跨度分为两种,跨度≤22.5m为第一种,≥22.5m为第二种.参数按≥22.5m时取(1)主要参数起升载荷Qq=51268kg小车自重G=15425kg车轮直径D=80cm轴承直径d=10cm电机数目m=2运行速度V=74.6m/min(2)阻力的计算摩擦阻力Pm max=(Qq+G)×(2u+df)/D×Kf (代入相应数值)=547.2kgKf=1.5 u=0.08 f=0.02Pm max=(2u+df)/D=364.8kg坡度阻力Pp=(Qq+G)×Kp (代入相应数值)=60.8kgKp=0.001Pj=Pm max+Pp=608kg(3)满载运行时一个电机静功率Nj=Pj*v/6120*Л=4.15kw由于起动加速过程惯性力的影响,一个电动机的应选功率为:N=Kg*Nj=1.5×4.15=13kw (Kg=1.5)选用电动机型号:YZR160L-6 (25%)电机额定功率Ne=13kw电机转速 nz=935ypm(4)减速机的计算速比计算:i=3.14*nz*D/v=23.05v1= nz*3.14* D/i=75.28rpm△ =[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%运行速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.4ξ×6.3=10.32kwG/(G+Qq)=40329/(40329+20648)=0.66查取修正系数ξ=1.17按强度计算减速机输出轴上的最大扭矩Mmax=Ψhs*Me25*i*Л=2.3×975×6.3/921×23.05×0.9=318.2kgm选用减速机型号:ZQ-500 速比:31.5(i=3.15时减速机容许输入功率13kw)验算合格(5)制动器的选择所选制动器应使起重机在满载、下坡情况下停车所需制动力矩Mz=Ms+1/tz[1.2*GD*n*m/375+0.975(Qq+G)v2/n]Ms=pjs*D*Л/2i=-304×0.6/(2×23.05)=-3.56kgPjs=Pp-Pm min=-304kgGD2=0.48kgm2 v=1.25m/sec n=921 tz取5secMz=-3.56+18.8=15.2kgm=152n.m选用一台制动器选用制动器型号:YWZ-200 制动力矩:2×200N.m。
50T龙门吊设计计算书
50t 龙门吊基础设计1、设计依据1.1、《基础工程》;1.2、龙门吊生产厂家提所供有关资料;1.3、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002); 1.4、《砼结构设计规范》(GB50010-2002)。
2、设计说明根据现场情况看:场地现有场地下1.5左右m 深度内为坡积粉质粘土,地基的承载力为180KPa ,基础埋深m h 0.1 。
龙门吊行走轨道基础采用钢筋砼条形基础,为减少砼方量,基础采用倒T 形截面,顶宽0.5m 、底宽1m 、高1m 的T 形C30混凝土基础。
沿着钢轨的端头每隔1.2米距离就作预埋厚5mm 钢垫板,每个钢垫板焊4根长度为25cm 的Φ16钢筋作为锚筋。
混凝土强度等级为C30。
龙门吊行走轨道根据龙门吊厂家设计要求采用P43型起重钢轨,基础设计中不考虑轨道与基础的共同受力作用,忽略钢轨承载能力不计;基础按弹性地基梁进行分析设计。
N1φN5φ8@350基础钢筋布置图1:10图-2.1 基础横截面配筋图(单位:mm ) 通过计算及构造的要求,基础底面配置24φ12;箍筋选取φ8@350;考基础顶面配置5φ12与箍筋共同构成顶面钢筋网片,以提高基础的承载能力及抗裂性;其他按构造要求配置架立筋,具体见图-2.1 横截面配筋图。
基础顶面预埋钢板用于焊接固定轨道钢扣片或预埋φ12钢筋用于固定钢轨。
为保证基础可自由伸缩,根据台座布置情况,每15m 设置一道20mm 宽的伸缩缝,两侧支腿基础间距20m ,基础位置根据制梁台座位置确定,具体见龙门吊基础图。
3、设计参数选定3.1、设计荷载根据龙门吊厂家提供资料显示,吊重50t,自重150t,砼自重按26.0KN/m3计,土体容重按18.5KN/m3计。
从安全角度出发,按g=10N/kg计算。
50吨龙门吊自重:150吨,G4=150×1000×10=1500KN;50吨龙门吊载重:50吨,G5=50×1000×10=500KN;最不利荷载考虑50吨龙门吊4个轮子承重,每个轮子的最大承重;G6=(1500000+500000)/4=500KN;C30混凝能承受的最大压强为2Mpa;吊重50t;考虑冲击系数1.2;天车重3.5t;考虑冲击系数1.2;轨枕折算为线荷载:q1=1.4KN/m;走道梁自重折算为线荷载:q2=2.37KN/m;P43钢轨自重折算为线荷载:q3=0.5 KN/m(计入压板);其他施工荷载:q4=1.5 KN/m。
10t龙门吊基础承载力计算书
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龙门吊基础底承载力计算书10T一、计算说明1、根据“10t龙门吊基础图”典型断面图计算。
2、采用双层C30钢筋混凝土基础。
二、示意图计算形式:验算截面尺寸基础类型:条基:
剖面
三、基本参数
1.依据规范
《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)
2.几何参数:
已知尺寸:
B = 400 mm, 1'.
H = 400 mm 1 3.荷载值:
23=6.4kN 0.2m×25 kN /m×①基础砼:g=1.281②钢轨:g=1.28×43×10N /kg=0.55kN 2③龙门吊轮压:g=(14+10)÷4×10KN/T=60 kN 3
作用在基础底部的基本组合荷载
F = g+g+ g=66.95KN 3k22 4.材料信息:
混凝土:C30 钢筋:HPB300
5.基础几何特性:
2 0.6= 0.768 m底面积:A =1.28×
四、计算过程
轴心荷载作用下地基承载力验算
按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)下列公式验算:p = F/A = 66.95/0.768=87.2KPa
kk结论:本地地表往下0.5~3米均为粉质黏土,承载力可达130KPa,满足承载力要求。
'.。
门式起重机计算书
双梁门式起重机设计计算书(40.0吨36.0米)2008年10月03日目录第一章设计初始参数-------------------------------------1 第一节基本参数--------------------------------------1 第二节选用设计参数----------------------------------1 第三节相关设计参数----------------------------------1 第四节设计许用值参数--------------------------------1 第二章起重机小车设计-----------------------------------3 第一节小车设计参数---------------------------------3 第二节设计计算(详见桥吊计算书)-------------------3 第三章门机钢结构部分设计计算---------------------------4 第一节结构型式、尺寸及计算截面---------------------4一、门机正面型式及尺寸---------------------------4二、门机支承架型式及尺寸-------------------------4三、各截面尺寸及几何特性-------------------------5第二节载荷及其组合---------------------------------7一、垂直作用载荷---------------------------------7二、水平作用载荷---------------------------------8三、载荷组合-----------------------------------12第三节龙门架强度设计计算---------------------------13一、主梁内力计算---------------------------------13二、主梁应力校核计算-----------------------------17三、疲劳强度设计计算-----------------------------19四、主梁腹板局部稳定校核-------------------------20五、主梁整体稳定性-----------------------------22六、上盖板局部弯曲应力---------------------------22第四节龙门架刚度设计计算---------------------------25一、主梁垂直静刚度计算---------------------------25二、主梁水平静刚度计算---------------------------26三、门架纵向静刚度计算---------------------------27四、主梁动刚度计算-------------------------------27第五节支承架强度设计计算---------------------------29一、垂直载荷作用下,马鞍横梁跨中截面内力计算-----29二、水平载荷作用下,马鞍横梁跨中截面内力计算-----35三、支承架各截面内力及应力-----------------------40第六节支承架刚度设计计算---------------------------45一、垂直载荷作用下,支承架的小车轨顶处位移-------45二、水平载荷作用下,支承架的小车轨顶处位移-------849第七节支腿整体稳定性计算---------------------------58 第八节连接螺栓强度计算-----------------------------60一、马鞍立柱下截面或上端梁截面的螺栓强度---------60二、支腿下截面螺栓强度计算-----------------------62 第四章大车运行机构设计计算-----------------------------65第一节设计相关参数及运行机构形式--------------------65一. 设计相关参数---------------------------------65二. 运行机构型式---------------------------------65第二节运行支撑装置计算------------------------------66一. 轮压计算-------------------------------------66二. 车轮踏面疲劳强度校核-------------------------66三. 车轮踏面静强度校核---------------------------67第三节运行阻力计算----------------------------------67一. 摩擦阻力计算---------------------------------67二. 风阻力计算-----------------------------------68三. 总静阻力计算---------------------------------68第四节驱动机构计算----------------------------------69一. 初选电动机-----------------------------------69二. 选联轴器-------------------------------------69三. 选减速器-------------------------------------70四. 电机验算-------------------------------------70第五节安全装置计算----------------------------------71一. 选制动器-------------------------------------71二. 防风抗滑验算---------------------------------72三. 选缓冲器-------------------------------------72 第五章整机性能验算-------------------------------------74 第一节倾翻稳定性计算-------------------------------74一、稳定力矩-------------------------------------74二、倾翻力矩-------------------------------------74三、各工况倾翻稳定性计算-------------------------75第二节轮压计算-------------------------------------75一、最大静轮压-----------------------------------75一、最小静轮压-----------------------------------75第一章设计初始参数第一节基本参数:起重量 PQ=40.000 (t)跨度 S=36.000 (m)左有效悬臂长 ZS1=0.000 (m)左悬臂总长 ZS2=0.000 (m)右有效悬臂长 YS1=0.000 (m)右悬臂总长 YS2=0.000 (m)起升高度 H0=35.000 (m)结构工作级别 ABJ=4级主起升工作级别 ABZ=0级副起升工作级别 ABF=4级小车运行工作级别 ABX=4级大车运行工作级别 ABD=4级主起升速度 VZQ=5.000 (m/min)副起升速度 VFQ=7.000 (m/min)小车运行速度 VXY=8.000 (m/min)大车运行速度 VDY=8.000 (m/min)第二节选用设计参数起升动力系数 O2=1.10运行冲击系数 O4=1.10钢材比重 R=7.85 t/m^3钢材弹性模量 E=2.1*10^5MPa钢丝绳弹性模量 Eg=0.85*10^5MPa第三节相关设计参数大车车轮数(个) AH=16大车驱动车轮数(个)QN=8大车车轮直径 RM=0.800 (m)大车轮距 L2=15.000 (m)连接螺栓直径 MD=0.0360 (m)工作最大风压 q1=0/* 250 */ (N/m^2) 非工作风压 q2=0/* 600 */ (N/m^2)第四节设计许用值:钢结构材料Q235─A许用正应力〔σ〕I=156Mpa〔σ〕II=175Mpa许用剪应力〔τ〕=124Mpa龙门架许用刚度:主梁垂直许用静刚度:跨中〔Y〕x~l=S/600=60.00mm;悬臂〔Y〕l=ZS1/360=3.68mm;主梁水平许用静刚度:跨中〔Y〕y~l=S/2000=18.00mm;悬臂〔Y〕l=ZS1/600=2.21mm;龙门架纵向静刚度:主梁沿小车轨道方向〔Y〕XG=H/600=58.7mm;许用动刚度〔f〕=1.1Hz;连接螺栓材料 8.8级螺栓许用正应力〔σ〕ls=210.0Mpa;疲劳强度及板屈曲强度依GB3811-83计算许用值选取。
卷扬机机构计算以及天车和大车运行机构计算书
输出转速:34r/min
输出转距:755Nm
输出轴直径:φ55mm
配用电动机:4级电磁调速,带制动器,与减速机直联。
电机功率:3kW
二、大车走行计算
1.主要技术参数(计算条件)
1)额定起吊质量:50t
2)整机自重120t
3)最大坡度15‰
4)走行速度:负载:0-15.6m/min;空载:0-31.2m/min
2.运行阻力的计算:
运行静阻力Fj=Fm+Fp+Fw(N)
a)摩擦阻力Fm
Fm=(Q+G)ω=(N)
式中Q------额定起吊载荷,Q=500kN
G------整机自重载荷G=1200kN
ω------摩擦阻力系数,ω=0.015
Fm=(Q+G)ω=(500+1200)×0.015=25.5kN
b)坡道阻力Fp=(Q+G)·i(kN)
a)卷筒参数:
钢丝绳直径:d =21.5mm
卷筒底径:D0=700mm
卷筒有效长度:L0=850mm
绳槽距:p=23mm
卷绕圈数:n=1
b)容绳量L计算:
L==h·m+3πD0
式中:D0—第一层绳圈直径D0=0.7(m)
L=L1+L2=h·m+3πD0
=12×6+3π×0.7=72+6.6=78.6(m)
M=M阻/2=2.97÷2=1.485kN·m
3. 4减速机构的设计和选型:
减速传动形式:采用一级开式齿轮传动和减速机
3.4.1减速机构总传动比:i2=n1/n2
式中:n1------电机转速(min-1)4级电机n1=1440r/min
n2------车轮转速(min-1)
10t系列门式起重机主结构计算书
10t系列门式起重机门式起重机主结构计算书(2009-09-23 16:32:33)一、概述10t系列门式起重机是用于某预制梁场的小型起重设备,根据其应用地域(沿海地区,有台风及季风影响)及其特点(起吊载荷较轻,A3级工作制)且无悬臂,决定采用三角形断面空间桁架作为主梁,支腿采用格构结构,本设计按起重量10t,跨度分别为25.5m、23m、20m、7.5m的规格进行控制性设计,并充分考虑到外部环境对结构的冲击性,拼装的便利性,使用中的特殊要求等。
本设计完全遵循GB3811-83《起重机设计规范》及其他相关的机械技术条件进行设计计算,所选用的零部件及电气元件等亦完全按照相关的国家标准、部颁标准、行业标准、企业标准等要求执行。
二、计算依据1、基本参数1) 额定起重量10t2) 起升速度8m/min3) 跨度及起升高度4) 小车运行速度 20 m/min5) 大车运行速度12 m/min6) 起重机工作等级A37) 适应纵坡±1%8) 工作电源380v/50Hz9) 走行轨道大车P43(单轨) 小车P38(单轨)10) 工作风压250Pa2、遵照规范及主要参考文献1) 《起重机设计规范》GB3811-832) 《起重机试验规范和程序》GB5905-863) 《起重机机械安全规程》GB6067-854) 《钢结构设计规范》GB50017-20035) 《钢结构施工及验收规范》GB50205-956) 《通用门吊起重机》GB/T14406-937) 《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221-958) 《钢结构焊缝外形尺寸》GB10854-899) 《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50017-200310) 《铁路工程施工安全技术规程》TB10401.1-200311) 《桥式和提梁机制造及轨道安装公差》GB1183-8812) 《通用桥式和门式起重机司机室技术条件》GB/T14407-9713) 《双梁通用门式起重机技术条件》JB4102-8614) 《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278-981) 3、材料选择考虑到各方面综合因素的影响,主材均选用Q235B,考虑1.5倍的安全系数后其性能如下:抗拉、抗压和抗弯强度:[σ] =235/1.5=156Mpa抗剪强度:[τ] =90MPa端面承压(刨平顶紧) [σce] =215MPa三、总体设计计算1、轮压①小车轮压:由于定滑轮组设置时偏离了小车轴距中心线,造成轮压不均。
50t龙门吊机走道基础计算书
50t龙门吊机走道基础计算书
一、概述
为满足我标段20m、30m箱梁预制需要,在制梁和存梁区域设置2台50t龙门吊机。
龙门吊机跨度24m,净高14m。
每台配备50t起重天车、10t电动葫芦各1台。
根据吊机轨道地基承载力要求和预制箱梁场地地质条件,50t龙门吊机轨道基底需夯实,并采用钢筋混凝土条形基础作为龙门吊机的走道。
二、基础结构
走道基础采用钢筋混凝土条形结构。
截面尺寸采取宽0.6m,高0.5m。
三、基础结构受力计算及配筋
1.最不利工况:龙门吊机偏心起吊箱梁
荷载:箱梁最大重量96t,龙门吊机自重45t
集中荷载=960÷2=480KN
均布荷载=450÷24=18.75KN
支点反力作用在4个轮子,轮压=645÷4=161.25KN。
起吊或制动过程中产生的动载:v取0.12m/s,冻灾系数φ=1+0.7v=1.084,则R=161.25×1.084=174.8KN。
2.地基承载力计算
基础底部地基所承受的应力:
σ1=(174.8×2+(0.6×0.5×2)×25+0.43×2)÷(2×0.6)=304.55Kpa。
根据实测龙门吊基础地基承载力为350kpa>σ 1 ,满足要求。
50T门式起重机参数
50T门式起重机参数:
1、结构:主梁和行车支腿采用箱型结构,材料Q345。
主梁采用双主梁,双
主梁净空尺寸满足从悬臂端出土,碴斗长度方向与双主梁垂直,碴斗长度
7.2米。
2、跨距:28米。
a)所有结构强度按跨度28米,起重量50吨进行强度和刚度设计,吊钩单悬
臂5米。
工作制度M6
b)支腿可变换位置,跨度可在12m,18m,28m三种工况变化。
提供变换
图纸
c)预留接口处一边支腿安装位置留有可调变量,支腿安装位置可以进行微调。
微调范围为每500mm一个级点,采用4点。
3、起重量:主钩起吊重量为50t,小钩起吊重量10t。
4、起升高度:行车的最大高度为9m(从轨面到吊钩的高度),卷扬机的起升最大高度为34m。
5、卷扬机采用双卷扬方式。
扁担中间带有挂钩。
(挂钩可以360度旋转,卷
扬机可以90度变换安装位置)
6、速度:
a) 起吊重量为50t,提升速度为8-10m/min之间。
小钩13.2m/min
b)运行速度方面,小车的运行速度为20m/min,大车的运行速度为30m/min。
7、要安装自动倒碴装置
8、其它:
a)行车防风装置采用自动卡轨器方式。
b)行车装配和实验应符合GB/T14406-93的规定。
c)驾驶室内需要配置空调,
d)行车的整车性能必须能满足24小时内不间断施工要求。
门式起重机计算书
门式起重机计算书公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]门式起重机计算书型号:MDG起重量:主钩50T 副钩 10T跨度:24M有效悬臂:左9M 右9M工作级别:A5内容:悬臂刚度强度校核;整机稳定性校核50/10-24M 单梁门式起重机计算书起重机主参数及计算简图:计算简图小车自重:G X = KN 主梁自重:G Z = KN 走台栏杆滑导支架等附件:G F = KN 桥架自重: KN 额定起重量:G E =490 KN支腿折算惯性矩的等值截面刚性支腿折算惯性矩:4103311018.512MM bh BH I ⨯=-=主梁截面惯性矩:410332109.712MM bh BH I ⨯=-=主梁X 向截面抵弯矩:373310087.76MM Hbh BH W X ⨯=-=主梁Y 向截面抵弯矩:373310089.56MM Bhb HB W Y ⨯=-=一 .悬臂强度和刚度校核。
Ⅰ. 悬臂刚度校核该门式起重机采用两个刚性支腿,故悬臂端挠度计算按一次超静定龙门架计算简图计算。
)12838(3(232)21++++=K K L L EI C L P P f K式中 C 3:小车轮压合力计算挠度的折算系数 )()(2)32()(23212222113L L L P P b P L L L b P b P C K K ++++-==K:考虑轮缘参与约束,产生横向推力 927.012=⨯=KL h I I K P 1,P 2:小车轮压KN G G P P EX 9.321221=+== 代入数值:mmK K L L EI C L P P f K 911.22)12927.083927.08240009000(109.710102.2300055.19000)109.321109.321()12838(3(105233232)21=+⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=++++= 按起重机设计规范有效悬臂端的许用挠度:mm L f K 7.253509000350][===][f f <结论:综上计算校核,该起重机的悬臂梁的刚度满足起重机械设计规范的要求。
10t起重机基础承载力计算书
10t起重机基础承载力计算书一、背景介绍起重机基础承载力计算是用于确定起重机底座基础设计的重要环节。
本文档旨在计算10t起重机基础的承载力,以确保其安全可靠的运行。
二、计算过程1. 确定起重机底座的尺寸:根据起重机的负载能力和设计要求,确定底座的长度、宽度和高度。
2. 确定底座的材质:根据现场条件和工程要求,选择适合的材料。
常用的材料包括钢筋混凝土、钢板等。
3. 计算基础的承载能力:分析起重机的荷载特点,包括水平荷载和垂直荷载。
根据荷载作用点的位置和方向,计算出作用在基础上的最大力和力矩。
4. 根据计算结果,确定起重机基础的设计方案:根据计算结果,确定底座的形状和厚度,以确保基础能够承受起重机的荷载。
5. 完善基础设计:根据基础的设计方案,进行进一步的细化设计,包括基础的支撑结构和加固措施。
确保基础的稳定性和安全性。
三、计算实例下面用一个简单的计算实例来说明如何计算10t起重机基础的承载力。
1. 基础尺寸- 长度:5m- 宽度:5m- 高度:1m2. 底座材质- 钢筋混凝土3. 荷载特点- 水平荷载:10t- 垂直荷载:20t4. 承载能力计算- 水平荷载作用点离中心的距离:1m- 垂直荷载作用点离中心的距离:2m- 水平荷载产生的力矩:10t * 1m = 10tm- 垂直荷载产生的力矩:20t * 2m = 40tm- 最大力:sqrt((10t)^2 + (20t)^2) = sqrt(100t^2 + 400t^2) =sqrt(500t^2) = 22.36t5. 设计方案根据计算结果,可确定起重机基础底座的厚度为1m,形状为矩形。
四、总结通过计算,我们得到了10t起重机基础的承载力计算结果,并确定了相应的设计方案。
这将确保起重机底座的可靠性和安全性。
在实际工程中,我们还需要遵循相关的标准和规范,进行详细的设计和施工。
本文档只提供了一个简单的示例,具体的计算和设计应根据实际情况进行。
希望这份文档能对你有所帮助!。
某10t门式起重机箱形主梁结构设计计算
139中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.07 (下)起重机作为重要的专用物流运输设备,已被广泛应用于现代工业生产的多个行业领域。
为了满足起重机多目标、高精度、多速度、高效率运行的要求,对其金属结构的设计要求也越来越高。
金属结构是否满足强度、刚度和稳定性的要求,将直接影响整机的技术经济指标,对整机的安全性能也起着非常重要的作用。
本文以某公司10t 轨道式集装箱门式起重机的主梁结构为研究对象,采用经典的强度设计理论,对箱型主梁进行工程结构设计和力学分析。
1 主梁结构设计1.1 起重机主要技术参数10t-45m 双梁门式起重机的门架结构主要由主梁、端梁、刚性支腿、柔性支腿、下横梁、小车架、走台栏杆、司机室以及电气设备等构成,结构简图如图1所示。
其中,起重机主要技术参数如下:额定起重量10t,起升高度23m,工作级别为M5,主梁跨度45m,单侧有效悬臂7m,最大悬臂10m,小车运行速度为60m/min,大车运行速度为80m/min。
图1 门架结构简图1.2 主梁截面几何参数设计在起重机结构中,由于箱形结构具有通用性强、抗扭性好、制造工艺简单、便于实现自动焊等优点,箱型结构成为双梁小车式桥架型起重机主梁的主要形式。
箱形梁结构主要由上下翼缘板、左右腹板、横隔板和加强筋等钢板焊接而成,中间截面几何特征如图2所示。
在箱形主梁的设计过程中,某10t 门式起重机箱形主梁结构设计计算黄伟莉1,符剑德2,范芳蕾1,张克义1(1.东华理工大学机械与电子工程学院;2.南昌凯马有限公司,江西 南昌 330013)摘要:针对某10t 门式起重机箱形主梁的结构进行了分析计算,主要包括主梁截面几何特性、强度、静刚度及稳定性等参数,保证了主梁结构的安全性,为类似工况的结构设计提供一定的参考。
关键词:箱形主梁;结构设计;强度;刚度中图分类号:TH215 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2019)07(下)-0139-02合理确定梁高是主梁截面参数选择的关键。
50(10)tA门吊计算书要点
A 门式起重机50/10t×30m×12m计算书计算:审核:批准:溧阳市起重机厂有限公司2009-2-18目录一、主要技术参数二、小车Ⅰ计算三、小车Ⅱ计算四、大车运行机构与轮压计算五、主梁计算(一)重量及载荷数据(二)截面外形尺寸及相关数据(三)主梁强度刚度计算A 强度计算B 刚度计算六、刚性腿计算七、门架(马鞍)计算八、柔性腿计算九、刚性腿下横梁计算十、稳定性计算十一、计算小结参考文献1、《起重机设计规范》GB3811-83中国标准出版社19832、《起重机设计手册》中国铁道出版社2001北京3、《通用门式起重机》GB/T14406-93一、起重机基本参数:最大起重量:Q=50t跨度:LK=30m悬臂长度:L=7m基距:L=8.5m起升高度:H=12m工作级别:A5级起重量:50/10t起升速度:6.2m/min12.5m/min小车行走速度:38.5m/min大车行走速度:32.2m/min门机总重: 146t小车总重: 13.5t二、小车计算:错误!未找到引用源。
、起升机构A 主起升1、钢丝绳的先择(1) 钢丝绳所受最大静拉力S max=53195 N(2) 钢丝绳最小直径d min=CSmax=0.085×53195=19.6mm选钢丝绳:30NAT6×19W+FC1770,d=24mm钢丝绳破断拉力总和Σt=525000N(GB/T8918-2006)(3) 钢丝绳实际安全系数n=5.39>[n]5 (安全)2、卷筒的选择(1) 卷筒直径:D卷≥ed20×30=600mm 取D卷=650mm(2) 卷筒长度:L0=891mmL=2×891+260+38=2080mm取L双=2080mm,所以选择卷筒:D卷×L=φ650×2000mm(3) 卷筒转速:n卷=14.64转/分(4) 卷筒壁厚: σc=≤[σc]卷筒材料取Q345-B =,δ=21.2δ>=21.2+11.5=32.7,取有效板厚δ=40L≤3D实际压应力:σc===128.2N/mm2≤172.5卷筒合格.3、电动机的选择N静=58KWN JC=G·N静=0.9×58=52.2KW选电动机:YZR280S-8 N计=52KW,(S4 25%, n=712r/min)N名=75KW,n=585r/min (S3 40%,防护等级IP44)4、减速器选择(1) 起升机构总传动比i=n/n=712/14.64=48.63(2) 选择减速器:ZQ850-25-3CA i=48.57 [N]减=47.5KW(3) 实际速度V起= 6.2m/min5、制动器选择T z≥K z·=608.6N·m选择制动器:YWZ400/90,额定制动力矩[T]=1600N·mB 付起升1、钢丝绳的先择(1) 钢丝绳所受最大静拉力S max=35482 N(2) 钢丝绳最小直径d min=C=0.095×=17mm选钢丝绳:18NAT6×19W+FC1770,d=18mm钢丝绳破断拉力总和Σt=126000N(GB/T8918-2006)(3) 钢丝绳实际安全系数n=6.47>[n]5 (安全)2、卷筒的选择选择卷筒:D卷×L=φ380×1500mm卷筒转速:n卷=30.4转/分3、电动机的选择(1) 电动机功率的计算N静=23.3KWN JC=G·N静=0.8×23.3=18.64KW选电动机:YZR200L-6N名=26KW,n=958r/min (S3 40%,防护等级IP44) 4、减速器选择(1) 起升机构总传动比: i=31.5(2) 选择减速器:ZQ500- -3CA i=31.5 [N]减=18.1KW(3) 实际速度V起=12.5m/min5、制动器选择T z≥K z·374N·m选择制动器:YWZ300/45,额定制动力矩[T]=630N·mⅡ、小车运行机构计算已知:起升载荷:50×104 N小车自重:13.5×104 N车轮直径:D=φ500mm轴承内径:d z=110mm运行速度:V小运=38.5/min1、运行阻力计算(1) 小车满载时: F m=(Q+G)ωω—摩擦阻力系数—ω=0.01【《手册》P110表2-3-5】F m=(50+13.5)×104×0.01=6350N(2) 坡度阻力:F p=(Q+G).i=(50+13.5)×104×0.002=1270N(3) 风阻力:F w=CK h qA=1.2×1×90×25=2700N(4) 小车运行总阻力:F j=F m+F p+F w=6350+1270+2700=10320N 2、电动机计算(1) 电动机的静功率P j==7.3KW(2) 选择电动机:P=K d·P j=1.1×7.3=8.03KW选择电动机:YZR160M2-6 N=8.5KW n=930r/min3、减速器选择:i=37.94选择减速器:ZSC600 i=37.9 [N]减=14KW4、实际运行速度:V小运=38.5m/min5、制动器选择:电动机高速轴上额定转矩M g =9550×N/n=9550×8.5/930=87.3N·m 选择YWZ-200/25 制动力矩[T]=200N·m安全系数K=200/87.3=2.3>1.25 通过四、大车运行机构与轮压计算(一)主要部件的参数1、主梁:(包括轨道及走台栏杆)73.8t2、刚性支腿:(扶梯、平台、司机室)26.5t3、马鞍: 6.2t5、50/10t小车:13.5t6、大车运行机构:14.1t7、下横梁: 5.9t8、其他: 6.3t9、总重:46.3t10、车轮8只。
门式起重机支腿计算的算例
门式起重机支腿计算的算例假设需要设计一台起重能力为50吨的门式起重机,起重高度为15米,跨度为20米。
根据设计要求,我们需要计算该门式起重机的支腿的尺寸和数量。
1.支腿的计算起重机的设计载荷为50吨,根据设计规格,我们假设支腿所受到的载荷为总载荷的1/4,即12.5吨。
支腿受到的压力可由以下公式求得:P=(F×h)/(l×b)其中,P为支腿所受到的压力,F为载荷,h为起重高度,l为支腿距离螺栓中心的水平距离,b为支腿的尺寸。
假设支腿距离螺栓中心的水平距离为2米,支腿的尺寸为36厘米×36厘米。
代入公式可得:P=(12.5吨×15m)/(2m×0.36m×0.36m)=5969.44N2.支腿脚座的计算支腿脚座尺寸的计算通常按照静力平衡方程进行。
假设支腿脚座的尺寸为a米×b米,支腿所受到的压力为P,根据静力平衡方程可得:P×a=M其中,M为支腿脚座的抵抗力矩,可以通过以下公式计算:M=P×(l1+l2)其中,l1为支腿脚座到支腿气缸中心的水平距离,l2为支腿脚座到螺栓中心的水平距离。
假设支腿脚座到支腿气缸中心的水平距离为0.5米,支腿脚座到螺栓中心的水平距离为1.5米。
代入公式可得:根据抵抗力矩和支腿脚座的尺寸计算支腿所需尺寸。
由于支腿脚座的尺寸和支腿的尺寸相同,假设支腿脚座的尺寸为36厘米×36厘米。
可得:P×a=Ma=2m所以支腿脚座的尺寸为2米×2米。
3.支腿数量的计算根据起重机的设计要求,我们需要计算门式起重机的支腿数量。
由于起重机需要承担较大的载荷,通常需要采用四点支撑的方式。
所以,该门式起重机需要布置四个支腿。
综上所述,该门式起重机的支腿尺寸为2米×2米,支腿的数量为四个。
这样设计可以确保起重机的安全使用和稳定性。
10T电动葫芦椼架式龙门起重机的钢结构设计计算
10T电动葫芦椼架式龙门起重机的钢结构设计计算起重机设计、计算应严格执行“起重机设计规范”等有关的技术法规。
同时起重机钢结构设计中经常要使用“钢结构设计规范”GBJ17-89。
在使用中应注意:1、许用应力按“起重机设计规范”选取。
“起重机设计规范”的制定是按半概率分析,许用应力法而来的。
“钢结构设计规范”的制定是按全概率分析。
极限状态设计法,分项系数表达式而来的。
两者是不同的。
如:起重机2类载荷(最大使用载荷)的许用应力:180Mpa。
“钢结构设计规范”强度设计值(第一组):215Mpa。
2、杆件的计算方法可用“钢结构设计规范”。
因按全概率分析导出的公式,则结果与实际接近。
3、起重机钢结构计算中按不同的起重机工作制度,按不同的载荷组合,按不同的静载分析外力,按动载的实际发生,查表确定动载系数。
然后计算杆件的内力。
而建筑钢结构则不同:应用分项系数表达式进行分析,如:静载乘以分项系数。
恒载:1.2;动载:1.4来进行计算。
两者的计算方法是不同的。
4、梁结构应选用椼架式。
其内部的各杆全部是二力杆。
受力明确。
上下弦杆按弯矩图规律分配。
腹杆按剪力图规律分配。
计算方法:节点法和截面法。
第一部分、本起重机金属结构的设计一、结构形式1本车采用倒三角结构,三角形尖向下。
由三片椼架组成。
其中两片为主椼架,另一片为水平椼架。
椼架的上弦主椼架为两片,单角钢为一组,总数2根,选用∠90X90X10规格的角钢。
电动葫芦行走用轨道为椼架的下弦,选用28号工字钢(上贴两个14号槽钢进行加固);椼架的内斜腹杆,单角钢为一组,总数17根,选用∠90X90X10规格的角钢。
本车支腿主肢由两根Ø110钢管和副肢一根∠90X90X10规格的角钢组成,支腿行架的内斜腹杆和水平腹杆采用Ø65钢管。
台车梁由2根30号槽钢焊接形成。
图1 主要尺寸的确定二、主要尺寸的确定(见图1)三、起重机的自重起重机总质量:10610KG(1)主梁:3340KG ①上弦杆460KG②下弦杆1382KG ③节点板881KG④连接板407KG⑤吊梁300⑵支腿:1200KG ⑶下横梁1800KG⑷平台栏杆120KG⑸大车传动装置2300KG⑹电动葫芦1050KG⑺操纵室450KG⑻电气均布质量50KG⑼电气集中质量50KG⑽小车供电电缆50KG⑾操纵室梯子安装:200KG第二部分、桁架式三角形断面主梁的作用载荷及其计算组合一、主桁架的作用载荷及其计算组合(一)固定载荷是指主桁架自重,水平桁架重量和平台板重量,司机室及其它构件重量等。
10T龙门吊板式基础计算案例
10T龙门吊基础计算一、10T龙门起重机简图二、10T龙门吊主要技术性能:1)起重量:主钩-10T;2)跨度:30m;柔性腿侧悬臂长7.5m;刚性腿悬臂长7.5m;3)起升高度:主钩7m;4)大车轨距30m(跨度),基距5.5m(同侧两行走机构中心距);5)轮数4只;最大轮压14.9t;6)钢轨P43(43Kg/m);7)本机总重33.2t(空载)。
三、10T龙门吊设计参数:1)由龙门吊技术性能表可知:轨道轨距为30m,轮压为14.9t,基距5.5m,轨道采用P43的轨道2)根据地勘报告或地基承载力试验报告确定地基承载力,本次设计取地基承载力120Kpa。
3)龙门吊基础采用C25混凝土;HRB335钢筋;基础厚度0.2m、宽度0.6m。
4)荷载转换:14.9t×1000Kg×10N/Kg=149000N=149KN。
5)根据GB 50009-2012《建筑结构荷载设计规范》第5.6.1、5.6.2条规定:动力系数为1.1~1.3,此处取1.2,则动力荷载为1.2×149KN=178.8KN。
6)龙门吊同侧两行走机构中心距5.5m;7)钢轨P43底部宽度:114mm。
四、计算简化模型1)龙门吊受力图如下:龙门吊受力分析图2)假设龙门吊两个行走轮荷载仅作用在基础受力点周围1m范围。
3)假设通过钢轨将行走轮荷载均匀传递到基础上。
五、地基承载力计算1)基础底部承受压力Pk=178.8KN/(2.0m×0.6m)+25KN/m³×0.2m=154KPa≥地基承载力f ak=120KPa。
地基承载力不满足要求,需要采用换填碎石处理。
2)假设碎石铺设厚度为0.2m。
按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)下列公式验算软弱下卧层地基承载力。
3)基础地面处土的自重压力值Pc=0 kPa。
4)根据下表土压缩模量经验值和《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 表5.2.7确定扩散角为:25°。
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50/10t-20m/9m门式起重机主结构计算书
一、概述
50/10t-20m/9m门式起重机是用于某预制梁场的大型起重设备,根据其应用地域(沿海地区,有台风及季风影响)及其特点(起吊砼预制梁,载荷较为固定,使用频率较轻为A3级工作制)且无悬臂,决定采用三角形断面空间桁架作为主梁,支腿采用螺旋焊接管,本设计按50/10t(起重量)×18m跨度的规格进行控制性设计,并充分考虑到外部环境对结构的冲击性,拼装的便利性,使用中的特殊要求等。
本设计完全遵循GB3811-83《起重机设计规范》及其他相关的机械技术条件进行设计计算,所选用的零部件及电气元件等亦完全按照相关的国家标准、部颁标准、行业标准、企业标准等要求执行。
二、计算依据
1、基本参数
1) 额定起重量主钩50t 副钩10t
2) 起升速度主钩3m/min 副钩8m/min
3) 跨度20m
4) 起升高度主钩9m 副钩9m
5) 小车运行速度0~5/18 m/min(变频调速)
6) 大车运行速度 0~5/12 m/min(变频调速)
7) 起重机工作等级 A3
8) 适应纵坡±1%
9) 工作电源 380v/50Hz
10) 走行轨道大车P43(单轨) 小车P38(单轨)
11) 工作风压 250Pa
2、遵照规范及主要参考文献
1) 《起重机设计规范》 GB3811-83
2) 《起重机试验规范和程序》 GB5905-86
3) 《起重机机械安全规程》 GB6067-85
4) 《钢结构设计规
范》 GB50017-2003
5) 《钢结构施工及验收规范》 GB50205-95
6) 《通用门吊起重
机》 GB/T14406-93
7) 《钢结构工程质量检验评定标准》 GB50221-95
8) 《钢结构焊缝外形尺寸》 GB10854-89
9) 《电气装置安装工程施工及验收规范》 GB50017-2003
10) 《铁路工程施工安全技术规程》TB10401.1-2003
11) 《桥式和提梁机制造及轨道安装公差》 GB1183-88
12) 《通用桥式和门式起重机司机室技术条件》 GB/T14407-97
13) 《双梁通用门式起重机技术条件》 JB4102-86
14) 《起重设备安装工程施工及验收规范》 GB50278-98
3、材料选择
考虑到各方面综合因素的影响,主材均选用Q235B,考虑1.5倍的安全系数后性能如下。
抗拉、抗压和抗弯强度: [σ] =235/1.5=156MPa
抗剪强度:[τ] =90MPa
端面承压(刨平顶紧) [σce] =215MPa
三、总体设计计算
1、轮压
①小车轮压:由于起重小车上设有主、副两套起重机构,主钩定滑轮组设置时偏离了小车轴距中心线,造成轮压不均。
根据实际情况将驱动轮设置在轮压较大的一组轮子上。
小车轮压为:P小 = 217875N
②大车轮压:当起重小车运行到梁端时,大车轮压达到最大,引入大、小车顺风制动所带来不利影响:
大车轮压为:P大 = 164375N
2、门式起重机的稳定性
①载重稳定性:由于本机不带悬臂,故无需计算其载重稳定性。
②自重稳定性:
M稳/M倾= 1.556>1.5
计算中,按非工作风压800Pa及1%的轨道纵坡考虑,并且顺风大车制动。
四、主梁计算
1、主梁截面及其参数
2、强度计算
①工况分析
龙门吊在正常使用条件下,有两种工况作为验算桁架结构强度及刚度之工况。
工况一
天车在额定载荷下走行至跨中,起升机构下降制动,产生最大弯矩。
其弯矩图、剪力图如下所示:
工况二
天车在额定载荷下走行至跨端,起升机构下降制动,产生最大剪力。
其弯矩图、剪力图如下所示:
经计算分析后,得出:
经计算分析后,得出:②上下弦杆计算
将主梁节间单独取出作为研究对象,并将上述弯矩及剪力迭加横向载荷(横向风载荷、顺风下坡制动时产生水平弯矩)经计算分析后,得出主梁上下弦杆的应力为:
③腹杆稳定性计算
3、刚度计算
经分析计算,在第一种工况下主梁挠度为所有工况中最大, 载荷为标准值时其挠曲线如下图所示:
五、支腿计算
门机支腿为中心受压结构,本计算工况为:起重小车满载位于柔性支腿正上方,大车顺坡、顺风制动。
计算如下:。