MCB计算配件和金属结构-8页word资料

一． 主要技术参数
起重量：Q=25t
电磁挂梁与电磁盘自重：G L =5.5t 起升高度：H=9.5m 工作级别：起升 重级 小车运行 中级 大车运行 中级 工作速度：起升V=1.06~10.6m/min 小车运行V 小=42.4m/min 大车运行V 大=39.5m/min 小车轨距：2.5m 大车轨距：26m
大车走轮4个，其中1/2驱动 二． 起重小车计算
1. 起升机构的计算 起重量：Q=25t 吊钩梁：1392kg
起升速度：1.06~10.6m/min (1)电动机的选择 起升机构静功率计算：0
6120)(ηV
G Q N +=
式中 0η—起升机构的总效率； 选取电动机YZP315S-8/75kw(变频)
(2)减速器的选择
式中 n —电动机转速 n=735r/min ；
D 0—卷筒计算直径 D 0=668mm ； m —倍率 m=3；
V —起升速度 V=10.6m/min ； 选用PJ850-I-3CA 速比I=48.57 (3)制动器的选择
制动器装在高速轴上，其制动器力矩满足下式： 式中 K 制—制动安全系数，重要的起升机构K 制=1.75； M 静制—满载时制动轴上之静力矩；
根据以上计算的制动力矩，从制动器产品样本选择YWZ 4-400/E121制动器；制动轮直径500mm ，最大制动力矩200kgm ，装配时调整到117kgm 。

为了防止制动器意外失灵，采用双制动。

制动时间的验算：
式中 M 制—制动器的制动力矩 M 制=200kgm ；
M 静制—满载时制动轴上的静力矩 M 静制=66.5kgm; n —电动机转速 n=735r/min ；
V —起升速度 V=10.6m/min=0.1767m/s ； 0η—起升机构效率 0η=0.91；
K —考虑其它转动件飞轮矩影响系数，换算到电动机轴上时，取K=1.2；
2电GD —电动机转子飞轮矩 2
电GD =5.8kgm 2；
2联GD —电动机轴上联轴器的飞轮矩 2联GD =8.53kgm 2。

】【制
)53.88.5(2.1375
73591.07351767.0)1392550025000(975.05.6620012+⨯⨯+⨯⨯++⨯-=t =0.26<2s
制动时间较短，制动力矩较大，为了防止冲击，在使用时可调节制动力矩，使制动时间在1.25s 左右。

2. 小车运行机构的计算 (1) 电动机的选择
运行阻力的计算
A.小车满载运行时的最大摩擦阻力
式中 (Q+G)—额定起重量加电磁挂梁及电磁盘自重：
(25000+5500)=30500kg ；
G 架—小车自重，G 架=11574kg ；
K—滚动摩擦系数 K=0.05cm；
μ—轴承摩擦系数μ=0.015；
K附—附加摩擦阻力系数 K附=1.5；
D轮—车轮直径 D轮=40cm；
d—轴承内径 d=10cm。

空载运行时P摩空=160kg
B.小车满载运行时的最大坡度阻力
式中 K坡—坡度阻力系数 K坡=0.002；
空载运行时 P坡空=34.1kg
C．小车满载运行时的最大静阻力
P静满=P摩满+P坡满=394.4+84.1=478.5kg
P静空=160+34.1=194.1kg
D．选择电动机
满载运行时电动机的静功率
式中 P静满—小车满载运行时的静阻力 P静满=478.5kg；
V小车—小车运行速度 V小车=42.4m/min;
η—小车运行机构传动效率η=0.9；
m—电动机个数 m=1。

式中 K电—电动机起动时为克服惯性的功率增大系数，取K电=1.4 查电动机样本选择YZP160M-6/7.5kw(要求变频)，转速960r/min,转动惯量2
2kgm
=
GD
.0
1325
电
(2)确定减速器
减速器的传动比
式中 V小车—小车运行速度 V小车=42.4m/min
n—电动机转速 n=960r/min
D轮—小车车轮直径 D轮=0.4m
起动时的惯性力：
式中 a平满—小车满载起动时的平均加速度，取a平满=0.1米/秒2
起动时期减速器输入功率：
根据起动时期的输入功率、减速比、输入转速及工作类型查产品
目录，选取立式减速器JSC600-V-1，速比V=27.3，N=18kw>6.99kw 。

(3) 制动器的选择
为了避免制动时行轮在钢轨上的滑移现象，必须控制适当的减速度，并按空载情况进行制动力矩的计算和选择制动器，最后进行满载制动验算。

A.容许制动减速度a 制空的确定 对粘着系数Ψ=0.15，
2
1
≈
小车
主动轮压G G 的情况下，推荐用a 制空=0.55米/秒2 B.空载制动不打滑时，制动轴上所需的制动力矩
式中符号意义同前，但V 小车的单位为米/分，a 制空的单位为米/秒2。

kgm
M 1.755.04
.4237560
960)0211325.0(15.19.03.278.924.0)115745500(=⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯+=】【
总制动C.换算到制动轴上的空载运行(K 附=1)静阻力矩M 空(静制) 式中 η—机械效率 η=0.9；
K 附—附加摩擦阻力系数 K 附=1.5。

D ．制动器制动力矩M 制动器的计算
M 制动器= M 总制动- M 空(静制)=7.1-0.948=6.15kgm
查制动器产品目录选择YWZ 4-200/E30制动力矩20kgm ，装配时调整力矩为M 制=7kgm 。

三． 大车运行机构的计算
电动机的选择 运行阻力的计算 P 静=P 摩+P 坡+P 风
式中 P 静—起重机运行静阻力； P 摩—起重机运摩擦阻力； P
坡
—起重机在有坡度的轨道上运行时需克服的由起重机重量分力引起的阻力；
P 风—起重机运行风阻力。

A ．起重机满载运行时的最大摩擦阻力 式中 G 总—起重机总重 G 总=88972kg ； Q 起—起升载荷重量 Q 起=25000kg ；
K—滚动摩擦系数 K=0.06cm；
μ—轴承摩擦系数μ=0.02；
K附—附加摩擦阻力系数 K附=1.5；
D轮—车轮直径 D轮=70cm；
d—轴承内径 d=13cm。

B．起重机满载运行时的最大坡度阻力
P坡满=(G总+Q起)K坡
式中 K坡—坡度阻力系数 K=0.002；
P坡满=(88972+25000)0.002=228kg
C．最大风阻力
P风=Cq I(F起+F物)
式中 C—风载体型系数 C=1.2；
q I—第I类载荷下的标准风压，对于沿海地区使用的起重机，取q I=15kg/m2；内陆取q I=10kg/m2；
F起—起重机的迎风面积。

桥架F桥=58m2，小车F小=9.3m2，司机室F司=4.5m2，支腿F支=16m2。

F起= F桥+ F小+ F司+ F支=58+9.3+4.5+16=87.8m2 F物—物品迎风面积 F物—0.5m2。

P风=1.2x10x(87.8+0.5)=1059.6kg
D．起重机满载运行时的最大静阻力
P静=P摩+P坡+P风=928.1+228+1059.6=2215.7kg
E．确定电动机
满载运行时电动机的静功率
式中 P静满—起重机满载运行时的静阻力 P静满=1188.6kg；
V大车—大车运行速度 V大车=39.5m/min;
η—大车运行机构传动效率η=0.95；
m—电动机个数 m=2。

N=K电•N静
式中 K电—电动机起动时为克服惯性的功率增大系数，取
K电=1.3
N=1.3x7.5=9.8kw
这里选择KA127DV160L-4/15KW/81.98-M4-BMG/VF/E三合一运行
机构，电机功率为15kw。

三合一包括电机、减速器及制动器。

所以
减速器和制动器在这里不予计算。

四．金属结构刚度及稳定性计算
MCB25t-26m门式起重机是中航风电项目中的起重设备，该起重
机悬臂长度是应用户的使用要求而设计的，该车的悬臂长度为8米，
产品设计中为了满足悬臂8米的要求，对金属结构，主梁悬臂刚度和
整机的抗倾覆稳定性都做了特殊设计，下面是主梁悬臂刚度和抗倾覆
稳定性的计算结果，供参考。

1．主梁刚度计算
对于一般使用条件的门式起重机，需要验算主梁跨中和悬臂端的
静刚度。

当小车位于跨中时，主梁跨中的挠度为：
当小车位于悬臂端时，主梁悬臂端的挠度为：
对于有一个支腿的龙门起重机，以上二式中的最后一项为零，
即按静定门架结构计算简图进行计算。

式中P—作用在一根主梁上的载荷；
I—一根主梁跨中的惯性矩；
E—材料的弹性模数(2.1x106)；
L—跨度；
l1—悬臂的计算长度；
I2—一根主梁悬臂段的截面惯性矩，若整个主梁为等截面的，则
I2=I；
[f1]—跨中容许挠度，起重机设计规范[f1]不大于L/800;
[f2]—悬臂端得容许挠度，起重机设计规范[f1]不大于l1/350。

25t双梁半门式起重机，起重量Q=25t，小车总重G=10.606t，
跨度L=26m，有效悬臂l1=8m。

主梁截面尺寸如下图
截面外形尺寸及特性计算结果如下：
截面外形尺寸(单位CM)：
B=100 t5=1 H=160 t3=0.8 t4=0.8 B1=89 B2=108
t6=1
d1=3.2 d2=3.2 b1=30 t1=2 t2=1.2 h1=29.2 截面特性计算结果：
截面面积：
A=548
截面形心距：
x=45 y=72.5
截面弯心距：
ex=50 ey=80
截面惯性矩：
Ix=2235333.5 Iy=992540.9
截面抗弯系数：
截面抗弯系数(上右点及下右点)：
Wx1=29992.8 Wy1=16547.4
Wx2=25266.3 Wy2=20263.5
中性轴以上截面对中性轴静面矩：
Sx=15796.3
形心矩：
x=45 y=72.5
自由扭转惯性矩：
In=1743909.8
跨中刚度：
起重机设计规范[f1]=L/800，
f<[1f]符合要求。

1
悬臂刚度：
起重机设计规范[f2]= l1/350，
f<[2f]符合要求。

2
2．抗倾覆稳定性计算
小车位于悬臂端，起吊额定起升载荷。

其抗倾覆稳定性校核计算为：
式中
K和p K—自重和起升载荷的载荷系数，分别取0.95和1.4；
G
G和2G—桥架和小车重力（kg）；
1
C和a—桥架重心和小车重心到倾覆边的水平距离（m）；
P—额定起升载荷（kg）。

Q
桥架重心的位置如下图：
=18.1m
C=18.1-10.2=7.9m
G=82315kg
桥
小车重心的位置如下图：
a=l1=8m
G小=10606kg
P Q=25000kg
半门吊整体抗倾覆稳定性为：
=0.95(82.3150x7.9-10.6060x8)-1.4x25x8
=257.2≥0
通过上述对主梁刚度的计算和抗倾覆稳定性的计算，当有效悬臂为8m时，符合国家规范的要求。

参考资料：起重机设计手册，中国铁路出版社。

电磁半门式起重机
MCB25t-26mA6
计
算
书
辽宁龙士达重型起重设备有限公司。