16T葫芦门机计算书

电动葫芦门式起重机(Q=16t L k=20.5m H=9m A3)

设

计

计

算

书

江苏华东起重机有限公司

16t 葫芦龙门起重机是我公司设计制造的。根据双方拟定的“技术协议”，我工程技术人员积极成立专业设计小组，进行认真地设计计算。 参照标准电动葫芦门式起重机相关内容，现对该起重机的电动葫芦的起升、运行速给于确定及起重机大车运行速度进行设计，并对相应的电动机、减速机给于确定；对起重机的门架进行设计（包括主梁的设计、支腿的内力计算以及下横梁的设计和强度校核）；对起重机的大车运行方式进行设计，并对轮压进行计算，确定车轮型号及合适道轨型号。

一、葫芦起升、运行速度的确定

在《起重机金属结构设计》对葫芦龙门各机构和工作速度作了如下的规定：

起升速度：V q =3~7.5m/min

运行速度：V x =10~40m/min

大车运行速度：V d =20~60m/min

其工作级别依用途不同而定，一般定为A3~A5。根据本起重机的使用情况及使用现场，可选为A3工作制度。

再查《电动葫芦技术文件》选用CD 116-9电动葫芦即可满足本起重机的使用要求，其具体参数如下：

电动葫芦型号：CD 116-9

起升高度：H=9m

起升速度：V q =3.5m/min

运行速度：V x =20m/min

二、确定大车运行速度及相对应的电动机、减速机规格

1、初估电动机的功率W'

由大车运行静功率计算公式：

W'=

W （Q +G ）V 6

式中 W ——大车每吨重量所产生的运行阻力（Kg/t)

Q ——起重量 （t ）

G ——大车自重 （t ）

η——大车支行机构总效率 （取0.9)

其中， W= （μd/2+f)K

R ——车轮半径（cm ）

d —— 车轮轴承内径（cm ）

μ—— 滚动轴承摩擦系数 f —— 滚动摩擦力臂

K ——轮缘摩擦阻力系数

又参照标准电磁吊大车运行参数性能参数，选取：

车轮直径：R=φ600mm ， d=90mm

再查《起重机设计手册》μ=0.015 f=0.06 K=1.6

所以将数据代入公式中得 W'=8.5KW

故，初选电动机 YZR160M 2-6 P=8.5KW n=908m/min

2、确定减速机及大车运行速度

由公式 V 大=

其中 D ——车轮直径 （mm)

i= = =38

查标准减速机样本取 i=77.5

所以，选定减速机的型号： ZSC600-IIV-1/2 i=77.5

1R n πD i n πD V 大93

所以，实际大车运行速度 V 小= =20.5m/min

3、确定电动机的型号

反算电动机功率，将大车实际运行速度V 大代入公式中得

W=8.5KW

所以，初定电机能满足。

所以，大车运行速度：V 大=20m/min

电动机型号：YZR160M 2-6 P=8.5KW n=908m/mi 减速器型号：ZSC600-III-1/2 i=77.5

三、主梁强度和稳定性的确定

1、主梁材料的选用

《起重机设计手册》规定以下选材原则：

a 、对于常温（-20℃~40℃）环境中工作的起重机宜采用Q235B.

b 、对于工作环境在-20℃以下或40℃以上时的起重机或-20℃~40 ℃ 环境中冶金起重机宜采用16Mn.

另外，16Mn 材料制造工艺复杂，对焊接处应力集中非常敏感。 本起重机安装地点属正常环境温度，故选用普通碳素钢Q235B 更为经济合理。

δs =235MPa δb =375~460MPa

2、安全系数和许用应力的确定

查《起重机运输机械金属结构设计》手册得

安全系数 n I =1.5 许用应力[δ]= =157MPa

3、主梁所承受自重载荷G 和葫芦集中载荷F

G=56180g=550564N

F=（16000+1206）g=169819N

9

3δs n

F q = =16946N/ m

4、葫芦位于跨中时对主梁产生的垂直弯矩

2 2 2 M=φ[ + + ]

式中， φ——运行冲击系数，这里取2.9

L ——起重机跨度，这里取18m

l —— 起重机外悬，这里取5m

代入公式中得：

M=5780997N.m

5、主梁截面惯性矩的计算

（1）形心轴 X-X 位置的确定

初选如下图所示的主梁截面

I z =I z 1+I z 2+I z 3+I z 4+I z 5

=1.2×1010 mm

4

而对于该起重机的主梁截面所需的截面惯性矩为

5

3F 4F 8F 1

3

I ≥

式中，L ——主梁的跨度（mm)

[f]——主梁的许用挠度，这里取 P ——额定起重量时总轮压（N ）

P=G+F=660383N

所以，代入相关数据， I=3.1 ×109mm 4 而 I z >I

所以，初定的主梁能满足刚度要求，主梁刚度通过。

6、主梁的稳定性

由于主梁的截面为封闭截面，并且宽高之比A= =2.5<3 所以，主梁的整体稳定性不必验算一定能满足。 四、支腿强度和稳定性的验算

1、支腿强度的校核

刚性支腿除承压外，还在两个刚架平面内承受弯矩，故为双向压弯构件，柔性支腿则为单向压弯构件，支腿强度为：

（1）支腿顶部截面（开始弯曲处）

δ1= + + <[δ]

（2）支腿上法兰截面

δ2= + + < [δ]

经计算，δ1=123MPa

δ2=125.5MPa

P 4E [f ]28N A M I

M I N A M I M I