5吨行车计算书

CD1-5型桥式葫芦设计计算书

一、主要设计型式及参数

1.1 本桥吊主梁由钢板δ5*1020mm压延成形的U形槽钢，再与工

字钢焊接成箱形实腹板梁，横梁也是用钢板压延成U形槽钢再焊接成箱形，与主梁之间用螺栓（45#）连接，起升机构与小车运行机构用CD1型电动葫芦，大车采用分别驱动，制动靠锥形制动电机来完

1.2 主要参数

起重量：Q=5 吨

跨度：S=9.72 米

大车行走速度：V运=10 米/分

工作级别：JC=25%

电动小车采用CD15型电动葫芦；

起升速度V起=8米/分

起升高度：H=6 米

运行速度：V小车=20米/分

最大轮压：P葫芦轮压=1520 公斤

葫芦自重：G葫芦=530 公斤

地面操控

二、主梁计算

2.1 主梁断面及参数

主梁强度计算：

根据这种主梁结构形式的起重机特点，可以不考虑水平惯性力对主梁造成的应力，及水平平面内力载荷对主梁造成的扭转应力也可以忽略不计。

主梁计算按二类载荷进行组合，活动载荷因小车两轮距较小按集中载荷进行计算。因此只需验算梁跨中断面弯曲正应力和跨端断面剪应力。

跨中弯曲正应力包括梁的整体弯曲正应力和小车轮压作用在工字

钢下翼缘引起的局部弯曲应力两部分，组合后进行强度验算。

梁的整体弯曲在垂直平面内按简支梁计算，水平内按刚接框架计算。

垂直载荷在下翼缘引起的弯曲正应力

σz=y

I x

×(

P×L

4

+

KⅡⅡ×q×L2

8

)

式中：y---主梁截面形心到x轴的距离，y=325 mm

Ix—主梁截面x-x轴的惯性矩，Ix=794022876 mm4

q---主梁自重的单位载荷（均布载荷）q=132Kg/m

KⅡ---载荷冲击系数，对于此类工况KⅡ=1.1

P=ψⅡ×Q+ KⅡ×G葫芦

Q—额定载荷，Q=5000Kg

ψⅡ—动力系数，对于中级别ψⅡ=1.2

所以：

σz=1346kg/cm2=134.6N/mm2

2. 工字钢下翼缘局部弯曲应力

2.1 轮压作用点位置及系数ξ：

i=a+c-e

式中：i------轮压作用点与腹板表面的距离c-----轮缘同工字钢之间的间隙c=4mm

a=b−d

2=128−13.5

2

=57.25mm

e=0.164R,对于普通工字钢翼缘表面斜度为1/6，

R---葫芦走轮踏面曲率半径，查葫芦样本R=175 mm.

e=0.164×175=28.7 mm

所以：i=57.25+4−28.7=32.55mm

ξ=i

a

=0.568558952

2.2工字钢下翼缘局部弯

曲应力

左图为局部弯曲系数图,

1点的横向（在xy平面内）

局部弯曲应力:

σ1=

a1×k1×p

轮

t2

σ1=1×1.8×15200

15.52

=114 N/mm2

式中：a1—工字翼缘的结

构形式，无贴板时取a1=1.

k1根据左图查的：k1=1.8

t—30#特厚工字钢翼缘平均厚度

t=15.5 mm

1点纵向（yz平面内）的局部弯曲应力：

σ2=a1×k2×p

轮

t2

σ2=35 N/mm2

式中：k2=0.55

图中2点的纵向应力（在yz平面内）：

σ3=a2×k3×p

轮

t2

σ3=25.3 N/mm2

式中: a2结构形式系数，无补贴板时取a2=1。

K3取K3=0.4.

2.3 主梁跨中当量应力

图中1点的当量应力为：

σ

当1

=√σ12+（σ2+σz）2−σ1×（σ2+σz）

σ

当1=149.75N

mm2

<180N mm2

⁄符合安全

要求

图中2点的当量应力

σ

当2=σ2+σ3=35N

mm2

+25.3N

mm2

=60.3 N mm2

⁄<180N mm2

⁄符

合安全要求

三、主梁的刚度计算校核

单梁起重机的刚度由垂直静刚度和水平静刚度两部分。

3.1 主梁的垂直静刚度

f=

p×L3

48×E×I x

<

L

700

=

55300×97203

48×216×103×794022876

=6.16873 mm f<

L

700

=

9720

700

=13.8857 mm

满足要求。

式中：f—垂直静挠度，

p—总载荷p=Q+G=5000Kg+530Kg=55300N

E—主梁材料的弹性模量E=216CPa

I x--主梁对于x-x轴的惯性矩

L

700

--许用静挠度

3.2 主梁的水平静刚度

f 水=

p/×L3

48×E×I y

<

L

2000

f 水=

2765×97203

48×216000×152511815

=1.6058 mm<

9720

2000

=4.86 mm

满足要求.

式中：P/−−水平惯性力