第三章 起重机械的计算载荷与计算方法

Q）0 ·g,
--
—Q — 0 吊钩重量
2、自重载荷 P G
包括机械部分、金属结构及电气设备和其它装置的总重 量。自重在设计前是未知的。
自重载荷的作用形式： 机械及电气设备的自重，一般看作是集中载荷； 桁架结构的自重，视作分布在相应节点上； 箱形板梁结构，视为连续分布。 3、动载荷 是由运动速度改变引起的质量力，即惯性力，包括惯性 载荷、振动载荷和冲击载荷。
（2）强度计算载荷
①运行和回转机构： MIImax5 8Mn
—5 —弹性振动增大系数，
5
--
Leabharlann Baidu2，/
1。.15
1.7
②起升和非平衡变幅机构
制动器后的零件：MIImax 2Mn
其他零件：M m a x(2.0~2.5)M n 。
③平衡变幅机构
制动器后的零件： MIImax Mjmax
其他零件： M m a x(2.0。~2.5)M n
--
偏摆角 I I 的计算公式为：
tgI I ( F 切 F 离 F 幅 F 运 F 风 I I)/P Q
(切 离 幅 运 )/g F 风 I I/P Q
式中： I I ——工作状态下吊重绳的最大偏摆角；
F 幅 ——变幅起、制动时物品所受的惯性力；
F 运 ——运行起、制动时物品所受的惯性力；
4、风载荷
v 具有质量的空气以一定的速度 ( m吹/向s )与其相垂
直的结构物表面而被阻挡时，空气的动能便转化为势能，对
结构物产生静压力。
c=0.5，抓斗式起重机c=0.75。
v——额定起升速度，m/s。
— —结构质量影响系数，
1
m1 m2
。0
y0
y0
2
—m 1—结构在物品悬挂处的折算质量，对桥架型起重
机，m 1为小车质量加上桥架质量的一半；对臂架型起重机， m 为1 臂架质量的1/3。
m—2 —额定起重量。
--
0 ——在额定起升载荷作用下，取物装置的位移量，
F 风 I I ——工作状态下作用在物品上的最大风力； F 切 ——回转机构起、制动时的切向惯性力； F 离 ——回转机构起、制动时的回转离心力。
其中，F 切 和 F 风 II 起主要作用。
--
假定动力系数为2，回转起、制动时间为4s，则：
tgI I 2 切 /g 2 v /( g t) 0 .0 5 v
M —q —驱动力矩；
M —j —阻力矩。 --
②起升和非平衡变幅机构
制动器后的零件： MImax 6MQ
M Q ——起升载荷折算到计算零件的静力矩；
6 ——动态试验动载系数，6 12/2；
其他零件：M Im ax (1.3~1.4)M n ③平衡变幅机构
制动器后的零件： MImax Mj 其他零件： M Im ax (1.3。~1.4)M n
— —回转角速度。 --
③ 物品的偏摆载荷 臂架型回转起重机臂架头部悬挂的起升物品在回转、变
幅、运行机构起、制动时的惯性力、回转离心力，以及物品 所受风力的作用下，会使悬挂物品的挠性钢丝绳相对铅垂方 向产生一定的偏摆角，此角会使起升载荷产生一水平分量， 即偏摆载荷。一般不作用在同一方向、同一水平面上。
—m —起升质量；
— 3 —按起重机类型选取的系数，抓斗起重机 ，3 电0.磁5
起重机 。3 1.0
③ 运行机构工作时的冲击载荷： F运 冲4 P GP Q
— 4 —运动冲击系数， 41.10。0.058vh
v——运行速度，单位： m。/ s
—h —轨道接缝处的高度差，单位： 。m m
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第三章 起重机械的计算载荷与计算方法
一、起重机械的计算载荷
作用在起重机上的外载荷有：起升载荷、自重载荷、动
载荷、风载荷、货物偏摆载荷、碰撞载荷、安装和运输载荷
等。
1、起升载荷 P Q
是由起升机构吊起的货物和取物装置及其它随同升降的
装置重量的总合。
对抓斗起重机，P Q =Q·g，Q——起重量
对吊钩起重机， =P Q （Q+
2 10；.35v
车间、仓库用吊钩桥式起重机、港口抓斗门座起重机：
2 10；.70v 抓斗和电磁桥式起重机： 2 1。1.00v
若 > 22 ，应控制加速度，并--取 = 22 。
② 起升机构突然卸载时的冲击载荷： FQ 3PQ
— 3—突然卸载冲击系数， 1。3计算1公式为：
31 m 13/m
—m—突然卸去部分的质量；
v——臂架头部的圆周速度。 计算结果不大于 的I I 推荐值。
--
正常工作载荷（即Ⅰ类载荷）作用下，吊重绳的偏摆
角 I 的计算如下：
计算电动机功率时： I(0.2~ 50.3)II 计算机械零件的疲劳及磨损时： I(0.3~0.4)II
（2）垂直动载荷
① 起升机构起、制动时的动载荷：
★ 自重冲击载荷 F G：冲 FG冲1PG
<二>传动机构零件的动载荷
用零件所在轴的扭矩表示。
（1）疲劳计算载荷
① 运行和回转机构： MImax 8Mn
M—n —电机额定转矩传到计算零件的扭矩。
—8 —刚性动载系数， 1.2，8 2.0 8/1
J，II / JI ，Mq /Mn Mj /Mn J—I —主动侧转动惯量；
J—I I —被动侧转动惯量；
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<一>金属结构及其它承载零件的动载荷
（1）水平动载荷
① 直线运动时的水平惯性动载荷： F惯 1.5ma —m —运动件质量；
—a —起动加速度或制动减速度；
1.5——考虑驱动力突加对结构的动力效应的系数值。
② 曲线运动时的水平惯性载荷：
F切mR/t
F离 mR2
—R —距回转中心的距离；
—t —起、制动时间；
单位：m。0 0.0029H —y 0 —在额定起升载荷作用下，物品悬挂处的结构静变
位量，单位：m。对桥架型起重机，y0L/(70~0；1对00) 0
臂架型起重机，y0R/(20。~025)0
的 2 初步估算公式：
使用轻闲的安装用臂架型起重机， 2 1；0.17v
安装用桥式起重机、一般装卸用吊钩臂架型起重机：
— 1 —起升冲击系数， 0.9。1当1.1对要计算P G 的零件起
增大应力作用时，
，反1之1.，0~ 起1减.1小应力作用时，
取
。 10.9~1.0
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★ 起升动力载荷 F Q 动： FQ动 2PQ
—2 —起升载荷动载系数， 1.0。2其2估.0算公式为：
2 1cv
1
g0 y0
c——操作情况系数，安装用c=0.25，吊钩式起重机