每10t重18m的A型双梁门式起重机门架结构设计书

每10t重18m的A型双梁门式起重机门架

结构设计书

第1章总体方案设计

1.1 基本参数和已知条件

起重量Q：10t

跨度L：18m

工作级别

A：A5

j

起升高度（主/副）：10.5m

小车重量: 3.1t

起升速度（主/副）：10.45m/min

运行速度（大/小）：60/44.5m/min

左悬臂长=右悬臂长：6940mm

有效悬臂长度：4500mm

1.2 材料选择及许用应力

根据总体结构采用箱形梁，主要采用板材及型材。主梁、端梁均采用Q235-A 钢，二者的联接采用螺栓连接。

材料许用应力及性质：

[]MPa n 17633.1235≈==σ

σ 取[]σ=MPa 175

[][]MPa

1013175

3≈==στ 取[]τ=MPa 100

[][]MPa

h 1232175

2≈==στ 取[]h τ=MPa 120

1.3 门架的载荷计算

1.3.1箱形结构门架自重

箱形结构门架自重

()t H QL G q 9.285.1094.6218105.05.000=⨯⨯+⨯== 式中—Q ：额定起重量

0L ：主梁全长

0H ：起升高度

1.3.2惯性力（一根主梁） (1) 大车制动时引起的水平惯性力

()()2121⨯⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛++=⨯+=z d xc z d q xc dg q dg dg gt V G Q gt V G P P P =()N 612221605.38.960101.310605.38.960109.2844=⨯⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯++⨯⨯⨯⨯ 式中—d V ：大车运行速度

z t ：制动时间，取3.5s

大车制动惯性力应受到主动轮打滑的限制，即 N fV P dg 1575010500015.01=⨯=≤

式中—f ：粘着系数，取0.15

1V ：大车主动轮轮压，N V 1050004

10)101.39.28(4

1=⨯++= (2) 小车制动时引起的水平惯性力

()()N gt V G Q P z x xc xg 141660

5.38.925.44101.310214=⨯⨯⨯⨯⨯+=+= 为了防止小车制动时打滑也应满足

N fV P x xg 5.49123275015.01=⨯=≤

式中—1X V ：小车主动轮轮压，()N V x 327504101.31041

=⨯+=

1.3.3风载荷

(1) 作用于货物的风载荷

w f Q f F Cq P X X =

式中—C ：风力系数，取1.5 ∏f q ：工作状态最大风压，取2m N 150

w F ：货物迎风面积，当32t Q =时，2w 7m F = N P Q f 157571505.1=⨯⨯=∏

(2) 作用于小车上的风载荷

xc f xc f F Cq P ∏=X

式中—xc F ：小车的迎风面积，由小车防雨罩的尺寸确定，2xc 4m F = N P xc f 90041505.1=⨯⨯=∏

(3) 作用于主梁上的风载荷

q f q f F Cq P X X =

式中—q F ：主梁q F 长度方向迎风面积，

()()21m 65.5194.621862.12=⨯+⨯=+⨯=L L H F q

N P q f 1162065.511505.1=⨯⨯=X

将主梁上的风载荷化为均布载荷 21m N 6.59969.021*******=⨯+=

+=L L P q q f q f X

X (4) 作用在支腿上的风力

t f t f F Cq P X X =

式中—t F ：支腿迎风面积，2m 58.1462.19=⨯=t F 2m 5.328058.141505.1=⨯⨯=t f P X

将支腿上的风载荷化为均布载荷 2m N 5.36495.3280==

=h P q t f t

f X

X 由于上述的各种载荷不可能同时作用于门架结构上，因此要根据门机的使用情况

来确定这些载荷的组合。

第2章 主梁的计算

2.1 主梁的几何尺寸和特性

2.1.1 主梁几何尺寸

高度()

mm L h 1059~150017

1~121== 取腹板高度1600h 0=mm

翼缘板厚度100=δmm

腹板厚度81=δmm ; 62=δmm

主梁总高度mm h H 162010216002001=⨯+=+=δ

主梁宽度()810~6485.0~4.01==H b mm , 腹板外侧间距取760b =mm , 上下翼缘板不同,分别为930mm 10mm ⨯及800mm 10mm ⨯. 主梁端部变截面长 3600mm ~1800mm 101511=⎪⎭

⎫ ⎝⎛=L ~d 取2000mm d = 2.1.2 主梁几何特性

面 积 239700mm A =

20mm 12123301610753A =⨯=

形 心 330.7m m x 1= 445.3m m x 2=

783.6m m y 1= 836.4m m y 2=

惯性矩 410x mm 101.5962I ⨯= 49y mm 104.229I ⨯=

截面模数 37上x mm 102.05W ⨯= 37x 下mm 101.92W ⨯= 37y mm 101.28W ⨯=左 37y 右mm 101W ⨯=

2.2主梁的力计算

2.2.1垂直载荷引起的主梁力

(1) 移动载荷引起的主梁力

一个偏轨箱形主梁上总的小车轮压，按下式计算