第三章 起重机械的计算载荷与计算方法
第三章 起重机计算载荷与许用应力
表3-3 视工作情况而定的动载系数K1
驱动方式及运行 条件 手动 机 轻级 中级 动 重级
动载系数K1
1.OO
1.10
1.30
1.50
此外,设备在运输过程中,因道路不平引起运输车辆振动,使设备本 身静自重增大。因此在验算设备强度时,应将其自重乘以动载系数K1, 作为运输工艺设计中的计算自重。 设备运输时的动载系数K1见表3-4。 表3-4设备运输时的动载系数K1
如图3-3所示,两片重叠的桁架,当风向垂直于桁架面时,总挡风面积为 A∑=Φ1A1+ηΦ2A2 (3—5) 式中A1——第一片桁架的轮廓面积; A2——第二片桁架的轮廓面积; Φ1——第一片桁架的充满系数; Φ2——第二片桁架的充满系数; η折减系数,根据比值b/h由表3—8、表3-9查得(h为桁架高度,b为两片桁 架间的垂直距离)。 两个箱形梁重叠时也可按上式计算,但间距b应是两箱形梁内侧的间距(见 图3—3(b))。
表3-2传动零部件的动力系数ψII值
零件名称 <7 低速轴零件 减速器高速轴 其余高速轴 1.10 1.30 起升机构按主起升速度分 8~15 1.20 1.40 16~ 40 1.30 1.50 2.OO >40 1.50 1.60
/m.min-1
机构名称 运行机构按运行速度分 <lO 1.50 20~50 2.00 >50 2.50 旋转机构按臂架端点切向速度分 50~100 1.50 2.20 2.OO >100~200 1.85 >200~350 2.20
离地(海) 面高度/m 陆上(h/10)0.3 海上及海岛 (h/10)0.2 10 1.00 1.00 20 1.23 1.15 30 1.39 1.25 40 1.51 1.32 50 1.62 1.38 60 1.71 1.43 70 1.79 1.47 80 1.86 1.52 90 1.93 1.55 100 1.99 1.58 110 2.05 1.61 120 2.11 1.64 130 2.16 1.67 140 2.20 1.69 150 2.25 1.72 200 2.45 1.82
工程起重机计算载荷与计算方法
第三章工程起重机计算载荷与计算方法第一节作用在起重机上的载荷主要的有:起升载荷、起重机自重栽荷、风载荷、重物偏摆引起的载荷、惯性和离心力载荷以及振动、冲击引起的动力载荷等一、自重载荷G (或用P G 表示)自重载荷指除起升载荷外起重机各部分的总重量(不是质量,在此以N 计),它包括结构、机构、电气设备以及附设在起重机上的存仓等的重力二、起升载荷P Q (最大额定起重量Q +吊钩自重q )起升载荷是指起升质量的重力(以N 计)。
起升质量包括允许起升的最大有效物品、 取物装置(下滑轮组、吊钩、吊梁,抓斗、容器、起重电磁铁等)、悬挂挠性件及其它在升降中的设备的质量。
起升载荷动载系数φ2 2=1ϕ+δ——结构质量影响系数 201200=1()()Y m m Y δλ++ 三、水平载荷1.运行惯性力P H起重机自身质量和起升质量在运行机构起动或制动时产生的惯性力按质量m 与运行加速度a 乘积的倍计算,但不大于主动车轮与钢轨间的粘着力2.回转和变幅运动时的水平力P H臂架式起重机回转和变幅机构运动时,起升质量产生的水平力(包括风力、变幅和回转起、制动时产生的惯性力和回转运动时的离心力)按吊重绳索相对于铅垂线的偏摆角所引起的水平分力计算四、安装载荷在设计起重机时,必须考虑起重机安装过程中产生的载荷。
特别是塔式起重机,有的类型其安装给局部结构产生的应力大大地大干工作应力。
露天工作的起重机安装时风压应加以考虑。
五、坡度载荷起重机坡度载荷按下列规定计算:1.流动式起重机需要时按具体情况考虑。
2.轨道式起重机轨道坡度不超过%时不计算坡度载荷,否则按实际坡度计算坡度载荷。
六、风载荷P W在露天工作的起重机应考虑风载荷并认为风载荷是一种沿任意方向的水平力。
起重机风载荷分为工作状态风载荷和非工作状态风载两类。
工作状态风载荷P Wg 起重机在正常工作情况下所能承受的最大计算风力1.风载荷按下式计算: =W h P CK qA计算风压q 风压髙度变化系数K h 风力系数C 查表得七、试验载荷起重机投入使用前,必须进行超载动态试验及超载静态试验第二节载荷分类与载荷组合―、载荷分类作用在起重机结构上的载荷分为三类,即基本载荷,附加栽荷与特殊载荷。
起重机械的计算载荷与计算方法29页PPT
31、园日涉以成趣,门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 3、倾壶绝余沥,窥灶不见烟。
34、春秋满四泽,夏云多奇峰,秋月 扬明辉 ,冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海,我愿不知老。
21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。——韩愈
23、一切节省,归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰,决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动,是充满思想的劳动。——乌申斯基
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起重机械的计算载荷与计算方法
2、自重载荷 PG
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)垂直动载荷
① 起升机构起、制动时的动载荷:
★ 自重冲击载荷 FG:冲 FG冲 1PG
—1—起升冲击系数, 0.9 。1当 1.对1 要计算PG的零件起增
大应力作用时,
,反之1 ,1.起0 ~减1小.1应力作用时,
取
。 1 0.9 ~ 1.0
★ 起升动力载荷 FQ动: FQ动 2 PQ
—2—起升载荷动载系数, 1.0 。2 其 2估.0算公式为:
2 1 cv
1
g 0 y0
c——操作情况系数,安装用c=0.25,吊钩式起重机
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
—m1—结构在物品悬挂处的折算质量,对桥架型起重
机,m1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。
向载荷。
F侧 P / 2
—P —发生侧向力一侧最不利轮压之和; ——水平侧向力系数,按图中选取。
二、载荷分类与载荷组合
1、载荷分类 (1)基本载荷:始终或经常作用在起重机上的载荷。 (2)附加载荷:在正常工作状态下受到的非经常性载荷。 (3)特殊载荷:非工作状态下可能受到的最大载荷或工作 状态下偶然受到的不利载荷。 2、载荷组合 (1)起重机破坏形式:
起重机载荷计算方法
起重机载荷计算方法起重机是工业生产中常用的一种设备,用于搬运和移动重物。
在使用起重机进行作业时,需要对起重机的载荷进行准确计算,以确保作业的安全和高效。
本文将介绍起重机载荷计算的方法。
一、静载荷和动载荷起重机的载荷分为静载荷和动载荷两种。
1. 静载荷静载荷是指起重机在静止状态下受到的力,通常包括自重、货物的重量以及起重机受到的任何外部力。
静载荷的计算方法通常基于力学原理,并考虑各种参数,如起重机的结构、重心位置、旋转半径等。
2. 动载荷动载荷是指起重机在移动或提升货物时受到的力,包括动力引起的力和惯性力。
动载荷的计算方法需要考虑起重机的运动和加速度等因素,以确保起重机在作业过程中的稳定性和安全性。
二、起重机载荷计算的基本原理起重机载荷计算的基本原理是根据力学和静力学定律,将作用在起重机上的各种力量分析和计算,从而得出起重机的受力情况以及各个部件的受力大小。
起重机载荷计算的基本步骤如下:1. 确定起重物的重量,包括重物的实际重量以及所需的安全余量。
2. 分析起重物所受的外部力,如重物本身所受的力、其他设备的影响力等。
3. 根据起重机的结构和参数,计算起重机的自重。
4. 根据作业要求和实际情况,计算起重机的工作半径、工作高度等参数。
5. 结合起重机的工作状态,计算起重机的动载荷,包括提升力、水平力和倾斜力等。
6. 根据计算结果,评估起重机的受力情况,确定是否满足安全要求。
三、起重机载荷计算方法的应用起重机载荷计算方法广泛应用于各个领域,特别是工业生产和建筑工程中的货物搬运和安装。
在工业生产中,通过准确计算起重机的载荷,可以确保货物的安全搬运和准时投放,提高作业效率。
同时,也可以对起重机的结构进行优化设计,减少起重机的自重,提高工作效率和能源利用率。
在建筑工程中,起重机是现代建筑所必需的设备之一。
通过对起重机载荷的准确计算,可以保证建筑材料的安全运输和安装。
同时,还可以预测起重机在不同作业环境下的工作情况,为工程人员提供重要的参考依据。
起重机械计算方法
在进行起重机总体设计时,特别是钢结构设计时,考虑的载荷和工民建钢结构厂房设计考虑的载荷有很大不同,其特点就是起重机是动态使用的,在考虑载荷时,都要乘一个系数,现在我把整体设计时最常用的载荷系数简单得说一下,使对起重机钢结构设计不了解的人有一个初步的认识,同时,也请这方面的专家指出不足之处。
《规范》中可没有这么详细啊!一、自重冲击系数当货物突然起升离地、货物下降制动、起重机运行通过轨道接缝或运动机构起动、制动时,起重机的的自身重量将产生冲击和振动。
由于这种冲击和振动,起重机各部分质量会产生附加的加速度,虽然可用计算机计算这种加速度,但计算工作量较大,所以,实际计算时是将自重乘以一个冲击系数,以考虑这种附加动载的影响。
按照《起重机设计规范》(GB3811-83 ),的规定,自重冲击系数分两种情况,一是货物离地或货物下降制动对自重的冲击,将起重机自重乘以起升冲击系数01,二是吊着货物的起重机运行通过轨道接缝,将起重机自重和起升载荷均乘以相同的运行冲击系数04,他们都是经验值。
1、起升冲击系数0 1《规范》规定:0.9 <0 1三1.1这个系数的应用分两种情况:当自重对要计算的元件起增大作用时,取0 1=1.0~1.1 ,否则取0 1=0.9~1.0 。
2、运行冲击系数0 4《规范》规定,04用下式计算:0 4=1.10+0.058v Vh (注:Vh 为h 开更号)式中v 起重机(或小车)的运行速度(m/s)h 轨道接缝处二轨道面的高度差(mm )理论表明,当速度较大时(v< 2m/s),冲击系数并不随速度增大,只要控制h< 2mm,系数不会大于1.1。
二、起升载荷动载系数0 2这是一个最重要的系数。
02一般取1<0 2< 2 当起升质量突然离地上升或下降制动时起升质量将产生附加的加速度,由这个附加加速度引起的惯性力,将对机构和结构产生附加的动应力,我国《规范》规定,将起升载荷乘以系数02予以增大,02即为起升载荷动载系数。
起重机械计算方法
起重机运行轨道的终端设有弹性缓冲器,一般有弹簧和液压两种.
一般的碰撞力分析是以刚体动力学的基础导出的,实际应考虑碰撞时起重机结构将产生弹性振动。
按照ISO/TC—96工作小组拟订的关于起重机计算载荷的文件,须将缓冲力乘以动载系数φ7,以考虑弹性振动对缓冲力的影响,并规定:
4、运输载荷:起重机在用铁路运输时,在调车编组作业和行驶时,由于车辆振动和车辆间的相互碰撞,以及弯道运行运行时的离心力和风力,作用在起重机结构和机构上的垂直和水平载荷,称为运输载荷。
起重机由公路运输时,由于路面不平,会产生冲击,应考虑φ4,推荐采用2。
5、碰撞载荷
考虑φ7
6、工艺载荷:是起重机为完成某种特定工艺时产生的载荷,如冶金平炉车间的加料起重机。
谢谢你提的问题,我也受益匪浅。
(接着说动载系数)
四、试验载荷动载系数φ6
起重机在投入使用使用以前,必须进行超载动态试验和超载静态试验,也就是大家常说的110%动负荷试验和125%静负荷试验。试验时风速一般不超过8。3m/s,大约是5级风(8.0~17.9m/s,离地10m高)。
1、动态试验是起吊额定负荷的110%,且处于起重机最不利位置,按要求完成各种运动和组合运动.此时,虽然是全速上升或下降,但离地及下降制动均比较谨慎,按照《规范》:
④φ2=1+1.00v—----抓斗和电磁桥式起重机.
v————-额定起升速度(m/s)
若φ2<1.1,取φ2=1。1;若φ2>2,取φ2=2,此时应采取措施降低离地速度(用电控的方法),使φ2不致太大.
3、φ2值的其他估算方法
以上是《规范》介绍的方法,至于φ2到底多大,也在于参考其他吊车的参考值以及设计者的心得体会,其他方法大家也可以参考,这里就介绍以下出处,有兴趣的可以找资料,也可以找我联系。
第三章工程起重机计算载荷与计算方法
第三章⼯程起重机计算载荷与计算⽅法第三章⼯程起重机计算载荷与计算⽅法第⼀节作⽤在起重机上的载荷主要的有:起升载荷、起重机⾃重栽荷、风载荷、重物偏摆引起的载荷、惯性和离⼼⼒载荷以及振动、冲击引起的动⼒载荷等⼀、⾃重载荷G (或⽤P G 表⽰)⾃重载荷指除起升载荷外起重机各部分的总重量(不是质量,在此以N 计),它包括结构、机构、电⽓设备以及附设在起重机上的存仓等的重⼒⼆、起升载荷P Q (最⼤额定起重量Q +吊钩⾃重q )起升载荷是指起升质量的重⼒(以N 计)。
起升质量包括允许起升的最⼤有效物品、取物装置(下滑轮组、吊钩、吊梁,抓⽃、容器、起重电磁铁等)、悬挂挠性件及其它在升降中的设备的质量。
起升载荷动载系数φ22=1?+δ——结构质量影响系数 201200=1()()Y m m Y δλ++ 三、⽔平载荷1.运⾏惯性⼒P H起重机⾃⾝质量和起升质量在运⾏机构起动或制动时产⽣的惯性⼒按质量m 与运⾏加速度a 乘积的1.5倍计算,但不⼤于主动车轮与钢轨间的粘着⼒2.回转和变幅运动时的⽔平⼒P H臂架式起重机回转和变幅机构运动时,起升质量产⽣的⽔平⼒(包括风⼒、变幅和回转起、制动时产⽣的惯性⼒和回转运动时的离⼼⼒)按吊重绳索相对于铅垂线的偏摆⾓所引起的⽔平分⼒计算四、安装载荷在设计起重机时,必须考虑起重机安装过程中产⽣的载荷。
特别是塔式起重机,有的类型其安装给局部结构产⽣的应⼒⼤⼤地⼤⼲⼯作应⼒。
露天⼯作的起重机安装时风压应加以考虑。
五、坡度载荷起重机坡度载荷按下列规定计算:1.流动式起重机需要时按具体情况考虑。
2.轨道式起重机轨道坡度不超过0.5%时不计算坡度载荷,否则按实际坡度计算坡度载荷。
六、风载荷P W在露天⼯作的起重机应考虑风载荷并认为风载荷是⼀种沿任意⽅向的⽔平⼒。
起重机风载荷分为⼯作状态风载荷和⾮⼯作状态风载两类。
⼯作状态风载荷P Wg 起重机在正常⼯作情况下所能承受的最⼤计算风⼒1.风载荷按下式计算: =W h P CK qA计算风压q 风压髙度变化系数K h 风⼒系数C 查表得七、试验载荷起重机投⼊使⽤前,必须进⾏超载动态试验及超载静态试验第⼆节载荷分类与载荷组合―、载荷分类作⽤在起重机结构上的载荷分为三类,即基本载荷,附加栽荷与特殊载荷。
第三章 起重机计算载荷与许用应力.
重级、特重级
二、Ⅱ类载荷(工作状态下的最大载荷组合)
又称强度计算载荷。这是用来计算零部件或金属结构的强度、稳定性 以及起重机整体稳定性及轮压的计算载荷。它所要考虑的是起重机在正
常工作条件下最不利的载荷组合,如满载、上坡、迎风时起重机起动的
载荷组合。一般说来,对起重机的所有受力零部件都要用Ⅱ类载荷进行 强度计算。
表3-1 需要进行疲劳强度计算的零件 工作状态 零件名称 工作类型 轻级(n>5r/min)、中 级、重级、特重级 中级、重级、特重级 齿轮、链轮、蜗轮、车轮、 每旋转一周完成一次应力循 转动的心轴、主要承受弯曲 环的零件 载荷的转轴 机构每开动一次完成一次应 运行、旋转机构中主要承受 力循环的零件 扭转载荷的转轴及联轴器 吊钩及其他吊具、固定的心 起重机每个工作循环应完成 轴、起升机构中主要承受扭 一次应力循环的零件 转载荷的转轴
行以下三类计算。
①疲劳、磨损或发热的计算。 ②强度计算。 ③强度验算。 与这三类计算相适应,起重机的正常工作情况下的工作载荷)
又称寿命计算载荷。这是用来计算零部件疲劳、磨损和发热的一种计 算载荷。它所要考虑的是起重机在正常工作情况下产生的载荷。这种载荷, 不仅要计及载荷大小,还要计及其作用时间。一般针对应力反复作用次数 超过一定值(一般大于l05)的零部件,需要进行疲劳强度计算(见表3—1)。
起重机械与吊装
第三章 起重机计算载荷与许用应力
第一节 载荷的分类
作用在起重机上的外载荷有起升载荷、起重机自重载荷、 不稳定运动时的动载荷、风载荷、坡度载荷、通过不平的轨道 接头时的冲击载荷、车轮侧向载荷、碰撞载荷、安装和运输载 荷以及某些工艺性载荷等。
由于起重机的外载荷种类很多而且变化不定,因此进行 设计计算时,只能选择与起重机零部件或结构破坏形式有关 的、具有典型性的载荷作为依据,这种载荷通常称为计算载 荷。 在起重机设计计算方法中,对于起重机的零部件或结构进
STRU-03-第三章--起重运输机金属结构设计计算基础解析
(3-22)
式中 Gzh──跨内主桁架的自重(kN);
L──距度(m) Q──起重量(kN)
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3. 自重载荷的作用方式 桁架结构自重视为节点载荷,作用于桁架节点上。
Pjs
i
PG n 1
i=1或4
实体结构的自重视为均布载荷。 (kN/m或N/m)
Pjs
i
G (kN 或 n 1
N)
q i PG / L0
6.3
0.39
4.8
0.52
2.00
9.1
0.22
5.6
0.35
4.2
0.47
1.60
8.3
0.19
5.0
0.32
3.7
0.43
1.00
6.6
0.15
4.0
0.25
3.0
0.33
0.63
5.2
0.12
3.2
0.19
0.40
4.1
0.098
2.5
0.16
0.25
3.2
0.078
0.16
2.5
0.064
1.0 2 2.0
meq y Ceq y 0
ymax
v0 k
v0
meq Ceq
2
0
0
ymax
0
1.0 2 2.0
表3-1 各种龙门起重机金属结构的换算质量
起重机型式及简图
m1 计算式
m1
1 g
0.5G j
Gxc
m1
1 g
qL
Gxc
α=0.41~0.54
1
表3-1 续
生动态减载作用。考虑这种工况时,通常将起升载荷
第三章工程起重机计算载荷与计算方法
第三章工程起重机计算载荷与计算方法第一节作用在起重机上的载荷主要的有:起升载荷、起重机自重栽荷、风载荷、重物偏摆引起的载荷、惯性和离心力载荷以及振动、冲击引起的动力载荷等一、自重载荷G (或用P G 表示)自重载荷指除起升载荷外起重机各部分的总重量(不是质量,在此以N 计),它包括结构、机构、电气设备以及附设在起重机上的存仓等的重力二、起升载荷P Q (最大额定起重量Q +吊钩自重q )起升载荷是指起升质量的重力(以N 计)。
起升质量包括允许起升的最大有效物品、 取物装置(下滑轮组、吊钩、吊梁,抓斗、容器、起重电磁铁等)、悬挂挠性件及其它在升降中的设备的质量。
起升载荷动载系数φ22=1ϕ+δ——结构质量影响系数 201200=1()()Y m m Y δλ++ 三、水平载荷1.运行惯性力P H起重机自身质量和起升质量在运行机构起动或制动时产生的惯性力按质量m 与运行加速度a 乘积的1.5倍计算,但不大于主动车轮与钢轨间的粘着力2.回转和变幅运动时的水平力P H臂架式起重机回转和变幅机构运动时,起升质量产生的水平力(包括风力、变幅和回转起、制动时产生的惯性力和回转运动时的离心力)按吊重绳索相对于铅垂线的偏摆角所引起的水平分力计算四、安装载荷在设计起重机时,必须考虑起重机安装过程中产生的载荷。
特别是塔式起重机,有的类型其安装给局部结构产生的应力大大地大干工作应力。
露天工作的起重机安装时风压应加以考虑。
起重机坡度载荷按下列规定计算:1.流动式起重机需要时按具体情况考虑。
2.轨道式起重机轨道坡度不超过0.5%时不计算坡度载荷,否则按实际坡度计算坡度载荷。
六、风载荷P W在露天工作的起重机应考虑风载荷并认为风载荷是一种沿任意方向的水平力。
起重机风载荷分为工作状态风载荷和非工作状态风载两类。
工作状态风载荷P Wg起重机在正常工作情况下所能承受的最大计算风力P CK qA1.风载荷按下式计算:=W h计算风压q风压髙度变化系数K h 风力系数C查表得七、试验载荷起重机投入使用前,必须进行超载动态试验及超载静态试验第二节载荷分类与载荷组合―、载荷分类作用在起重机结构上的载荷分为三类,即基本载荷,附加栽荷与特殊载荷。
起重机械计算方法
在进行起重机总体设计时,特别是钢结构设计时,考虑的载荷和工民建钢结构厂房设计考虑的载荷有很大不同,其特点就是起重机是动态使用的,在考虑载荷时,都要乘一个系数,现在我把整体设计时最常用的载荷系数简单得说一下,使对起重机钢结构设计不了解的人有一个初步的认识,同时,也请这方面的专家指出不足之处。
《规范》中可没有这么详细啊!一、自重冲击系数当货物突然起升离地、货物下降制动、起重机运行通过轨道接缝或运动机构起动、制动时,起重机的的自身重量将产生冲击和振动。
由于这种冲击和振动,起重机各部分质量会产生附加的加速度,虽然可用计算机计算这种加速度,但计算工作量较大,所以,实际计算时是将自重乘以一个冲击系数,以考虑这种附加动载的影响。
按照《起重机设计规范》(GB3811-83),的规定,自重冲击系数分两种情况,一是货物离地或货物下降制动对自重的冲击,将起重机自重乘以起升冲击系数φ1,二是吊着货物的起重机运行通过轨道接缝,将起重机自重和起升载荷均乘以相同的运行冲击系数φ4,他们都是经验值。
1、起升冲击系数φ1《规范》规定:0.9≤φ1≤1.1这个系数的应用分两种情况:当自重对要计算的元件起增大作用时,取φ1=1。
0~1.1,否则取φ1=0.9~1.0.2、运行冲击系数φ4《规范》规定,φ4用下式计算:φ4=1.10+0。
058v√h(注:√h为h开更号)式中v-—-——起重机(或小车)的运行速度(m/s)h—-——轨道接缝处二轨道面的高度差(mm)理论表明,当速度较大时(v≤2m/s),冲击系数并不随速度增大,只要控制h≤2mm,系数不会大于1.1。
二、起升载荷动载系数φ2这是一个最重要的系数。
φ2一般取1≤φ2≤2当起升质量突然离地上升或下降制动时起升质量将产生附加的加速度,由这个附加加速度引起的惯性力,将对机构和结构产生附加的动应力,我国《规范》规定,将起升载荷乘以系数φ2予以增大,φ2即为起升载荷动载系数。
1、φ2的估算值φ2=1+cv√[1/δg(λ0+yo)]各符号的意义见《起重机设计规范》(GB3811—83)附录B为了检验上式的正确性,曾对通用桥式起重机、塔式起重机、门座起重机等做过测定,φ2值与实测值很接近.2、初步设计阶段φ2的估算值在初步设计阶段,上述公式的一些参数未知,φ2如何估算呢?将上式进行简化:φ2=1+acva=√[1/δg(λ0+yo)]根据《规范》规定,按照以下公式参考选取:①φ2=1+0.17v--—-—做安装用的、使用轻闲的臂架起重机.②φ2=1+0。
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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+
— 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
--
★ 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
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
<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;
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;
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,
--
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;
--
<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:
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
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。
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ห้องสมุดไป่ตู้力。
— —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。
(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
--
2,/
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
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
—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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