LDY10t×19.5m电动单梁起重机计算书

LDY10t×19.5m冶金电动单梁桥式

起重机的计算

一、LDY10t×19.5m冶金电动单梁桥式起重机外形见图1-1

1、起重量：Q=10t=1×105N；

2、跨度：L=19.5m=1.95×105mm；

3、起升高度：H=9m；

4、大车运行速度：V=20m/min；

5、工作作制度：A6；

6、电动葫芦采用CDY1-0t×9m电动葫芦；

7、起升速度：7 m/min；

8、小车运行速度：V

=20m/min；

小

=79×103N；

9、电动葫芦最大轮压：P

轮

10、电动葫芦自重：G=1.03×103N；

11、地面操纵。

二、主梁的计算

（一）、主梁截面几何特性（主梁截面尺寸如图2-1）

1、 主梁截面面积：F= 26100 mm 2；

2、 主梁截面水平形心轴x--x 位置：y 1

=592mm ；

3、 主梁截面垂直惯性矩：J x = 4.8×109 mm 4

4、 主梁截面水平惯性矩：I y =8.82×108 mm 4 （二）、主梁强度的计算

1、垂直载荷引起的弯曲正应力为：

)8

24)([21qL K l G K L G K Q J y ⅡⅡⅡⅡx x +++=司ψσ (N/mm 2)

]81095.125.41.141095.1)03.11.1103.1([10

8.45928

289

⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=

=112.38N/mm 2。

2、水平载荷引起的弯曲正应力为：

)]23(24)21(4)([202r

L

qL r L L G Q J m h y y -+-+=σ (N/mm 2)

=

)]05.13(241095.125.4)26.01(4101.1[1082.820428

248

-⨯⨯+-⨯⨯⨯ =0.32N/mm 2。

3、 主梁工字钢下翼缘的局部弯曲应力

i=a+c-e=56+4-0.164R=32.6mm ，ζ=a

i

=

56

6

.32=0.58； 查局部弯曲系数曲线图得：k 1z =0.35，k 2z =2，k 1x =1.35； α1=1.38，α2=1.25，t=15＋12=27mm ； （1）、σ1x =2

11t P k x 轮

α=2

4

27108.235.138.1⨯⨯⨯=70.4 N/mm 2； （2）、σ1z =2

11t P k z 轮

α=2

427108.235.038.1⨯⨯⨯=18.6 N/mm 2； （3）、σ2z =

2

22t P k z 轮

α=2

427

108.25.025.1⨯⨯⨯=24 N/mm 2。 4、主梁跨中截面的强度验算

（1）、工字钢下翼缘根部的合成应力：

[

]σσσσσσσσσσ≤++-+++=∑)()(112

1211y z x x y z x x =)32.06.1838.112(4.70)32.06.1838.112(4.7022++-+++

=113.8N/mm 2≤[σ]=180N/mm 2 （2）、工字钢下翼缘自由边的合成应力：

σ2∑=σx +σ2z +σy =112.38+24+0.32=136.7N/mm 2 σ2∑=136.7N/mm ≤[σ]=180N/mm 2。

（三）、主梁刚度的计算

1、垂直静刚度计算：f v =x

EJ PL 483≤[f]=800L =24.4mm

f v = 9

912

35108.4101.2481095.1101.1⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=16.8mm ≤[f]=24.4mm ；

2、水平静刚度计算：f h =y

EJ PL 9603

≤[f]=2000L =11mm

f h =89212351082.8101.2106.91095.1101.1⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=4.5mm ≤[f]=2000

L

=11mm ；

3、动刚度计算：在垂直方向的自振周期 T=2πK

M

≤[T]=0.3秒 式中 M=g

1

(0.5qL+G)=

980

1

(0.5×4.25×1950+1030)=5.28kg ﹒t/cm K=396L

EJ x =35

61950108.4101.296⨯⨯⨯⨯=13050kg/cm

4、 T=2×3.14

13050

28

.5=0.123秒≤[T]=0.3秒。 主梁计算结论：

根据以上计算结果，该主梁的强度、刚度足够。满足使用性能要求。

三、 端梁强度计算

1、 端梁的强度计算主要考虑主梁的支承压力，并按降低了的许用压力进行计算。计算简图如图3-1所示：

2、 主梁作用在端梁上的最大支承压力 P z =

2

))((qL

K L l L G K Q Ⅱx h ⅡⅡ+-+ψ

=21095.1425.01.110

95.110)29.15.19)(03.11.1103.1(4

4

7⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯+⨯ =1.37×105N ；

3、 端梁支承主梁处截面特性：

垂直惯性矩：Jx= 1.72×108 mm 4 水平惯性矩：J y = 6.64×107 mm 4

4、 端梁支承主梁处截面的强度计算：

σ=x z W B P 4=5

3510

26.841031037.1⨯⨯⨯⨯⨯=124 N/mm 2≤[σ]=130N/mm 2

。 计算结果表明：端梁的强度足够。

四、大车运行电动机选择

1、运行阻力的计算

摩擦阻力F m ，满载运行时的最大摩擦阻力： F m =（Q+G ）

D

d

f μ+2β （N ）