平衡梁的设计

5T 平衡梁计算书 根据现场实际情况，选用槽钢型平衡梁。该平衡梁可用于吊装直径φ1200mm~1400mm 左右的设备。如图(一)

图（一）

材料为Q235-A ，其MPa MPa s 210235~185，取中值=σ（GB700-88），许用

一. 槽钢的选择

设备重量4.07T ，用双分支吊装，平衡梁受力简图如图（二）。

分支拉力L F 平衡梁的夹角为)60~45(︒︒α，计算取︒55，吊重Q=4.07T 计算吊重动计K Q Q ⋅=

44.12.12.121=⨯=⨯=K K K 动

其中 1K 为冲击系数，2K 为不均匀系数 故 Q 计=4.07×1.44=5.86T

F V =Q/n=5.86/2=2.93T

F L = (Q 计/n)×1/sin a=3.57T

F h =F V /tan a=2.05T

槽钢为只受轴力作用。根据强度条件确定槽钢的横截面积为

A ≥F h /[σ]=(2.05×1000×9.806)/(140×106)m 2=1.44cm 2

选用16a 型槽钢，截面积为21.95×2=43.9cm 2，满足要求。

二. 吊耳板的验算 ：

如图(三):

在断面A1B1处，b=20cm ，δ=3cm

σ1=(Q 计/2)/b δ=4.79 MPa

在断面A2B2处，b=16cm （偏保守），δ=3cm ，d=8cm

σ2=(Q 计/2)/(b-d)δ=11.97 MPa

在断面A3B3处，D=2R=16cm ，d=8cm ，δ=3cm 按拉漫公式验算： σ=(Q 计/2)/d δ=11.97 MPa

σ3=σ(D 2+d 2)/ (D 2-d 2)=19.95 MPa

吊索方向最大拉应力：

σL =F L /((D-d) δ)=14.59 MPa []σ<，满足要求。

三. 焊缝的验算：

对平衡梁受力分析知：焊缝（左侧吊耳）主要承受如图示方向的作用力 其剪切力为

=⨯-⨯=320

1054251h h F F P 96.63T 32010542511⨯-⨯=

h h F F P =-34.87T (即1P 方向应向右) 上边焊缝承受弯距较下边的大，故只校验上边焊缝即可

m N F M h •=⨯⨯⨯⨯=⨯=-23.72672105.10806.9100058.705.82

m N l h M f f M .872.5910)2255(24.123.7267264.16622=⨯⨯-⨯⨯⨯==

-τ m N l h P f .358.66102)2255(27.0806.9100063.967.04=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯==-剪τ

式中： f h ——焊缝厚度

l ——焊缝总计算长度，等于焊缝实际长度减去2f h

[]ττττ MPa M 376.89358.66872.592222=+=+=剪，安全。

实际吊重时如图（一）的钢丝绳（吊钩与平衡梁连接）与平衡梁的夹角取55~60°。