MH16tX9.93m单梁半龙门起重机计算书课案

MH16t-9.93m+3 m+0m葫芦单梁龙门起重机设计计算书

广东顺发起重设备有限公司

2013年10月

1. 主要技求参数

起 重 量Q ：16t ； 起升高度H ：7.7m ； 跨 度L ：9.93m ； 工作级别：A5 起升速度V ：3.5m/min ；有效臂长l:2m; 大车运行速度Vd ：30m/min 小车运行速度Vx ：20m/min ； 上横梁间距b1：1.8m ； 支腿下间距b2：3.8m ； 大车轮距B ：5m ； 2. 主梁、端梁和支腿截面力学特性

主梁、上横梁、下横梁和支腿作刚度计算，强度计算，稳定性计算和强度校核所用数据列表如下：

3. 主梁刚度

起重机跨度9.93米，悬臂3米,悬臂和跨度比为0.35>0.316,悬臂没超长，达到设计规范的要求。 3.1 主梁的跨中刚度

EI

Pl f 483

0= (1)

式中 --0f 在P 力作用下主梁跨中的下挠度； --P 额定起重量和电动葫芦自动的和力；

h G Q P +=

其中 --Q 额定起重量；kg Q 16000

= 电动葫芦重量--h G ；kg G h 1142= )(17142114216000kg G Q P h =+=+= --L 跨度;L=993cm

--E 弹性模量；26/102cm kg E ⨯=

--I 主梁跨中截面的惯性矩；4266507

cm I = 于是 mm cm EI Pl f 56.6)(656.0266507

10248993171424863

30==⨯⨯⨯⨯==

主梁跨中刚度比：750/11513/19930/56.6/0≤==l f 符合GB/T3811-2008中有关主梁跨中刚度的要求。 3.2 主梁悬臂刚度

h EI

l

Pl f C x ∆+=32

(2)

式中 I E P 和、与式（1）同；

--lg 悬臂的有效长度；cm l 300=

--C l 支腿至主梁的距离；cm l C 200=

于是

mm cm EI l Pl f C x 6.1)(16.0266507

10233002001714236

22

==⨯⨯⨯⨯== 主梁悬悬臂刚度比：350/11250/12000/6.1/≤==C x l f

由此可见，刚度符合GB/T3811-2008中有关主梁悬臂刚度的规定，就能满足使用要求，本起重机的悬臂刚度是合格的。 4. 主梁的强度计算 4.1主梁的跨中强度

计算代号的意义见示图7和图8

4.1.1 集中载荷处于跨中时主梁跨中的最大垂直弯矩max M 计算代号的意义见示图7 4

L P M J 计=

式中 计P --计算轮压

4

)

(42h G Q P ϕϕ+=

计

其中 2ϕ--小车起升动载系数

q v 2min 22βφϕ+=

起升状态级别 HC 4 取2.1min 2=φ

68.02=β

q v --起升速度

s m m v q /058.0min /5.3==

24.1058.068.02.12=⨯+=ϕ

4ϕ--大车运行冲击系数

h v y 058.01.14+=ϕ

y v --大车运行速度 s m m v y /33.0min /20==

h v y 058.01.14+=ϕ

h --轨道接头处两轨面的高度差 取mm h 3=

133.1333.0058.01.14=⨯⨯+=ϕ

)(211331142133.11600024.1kg P =⨯+⨯=计

所以 ).(52462674

993

211334

cm kg L P M J =⨯=

=

计 4.1.2 均布载荷对主梁跨中的弯矩

⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛-=2242l L q M q q --均布载荷单位长度密度

l

L Gz

q 24+=φ

)/(55.2300

9932911

133.1cm kg q =+⨯=

所以 ).(5138563004993255.2422222cm kg l L q M q =⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛-⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-= 4.1.3 主梁跨中最大垂直弯矩和最大垂直应力

).(57601235138565246267max cm kg M M M q J =+=+=

1m a x 1m a x x W M =

σ ； 2

m a x 2m a x x W M =σ 式中 --1x W 主梁上盖板处垂直方向的抗弯模数；315951cm W x = 向的抗弯模数主梁工字钢底部垂直方--2x W ；324843cm W x = )/(9675951

5760123

21m a x 1m a x cm kg W M x ===

σ

)/(11894843

5760123

22max 2max cm kg W M x ===

σ 4.1.4主梁跨中的的水平弯矩和水平应力 m a x

5.1M g

a

M S =

11yx S S W M =

σ ； 2

2yx S S W M

=σ 式中 a --大车起动或制动时起重机的加或减速度 大车运行速度

s m mim m Vd /33.0/20==查GB/T3811-2008《起重机设计规

范》中表13加速时间和加速度 取 )/(16.02s m a =

g --重力加速度)/(8.92s m g =

1y W --主梁上盖板处水平方向的抗弯模数；315466cm W y = 2y W --主梁工字钢底部水平方向的抗弯模数；3223686cm W y = ).(14106457601238

.916

.05.1cm kg M S =⨯=

)/(45.532639141064

211cm kg W M y S s ===

σ )/(1211686

141064

222cm kg W M yx S S ===

σ 4.1.5 主梁跨中的正应力

a ．主梁盖板处的正应力

2211m a x 1/100)/(111945.53967mm N cm kg S ==+=+=σσσ 所以221/158/100mm N mm N ≤=σ 符合GB/T3811-2008的有关规定。 b ．主梁工字钢底部的正应力

)/(1201121189222max 2cm kg S =+=+=σσσ 4.1.6 主梁工字钢底部的局部弯曲应力

主梁工字钢底部的局部应力指示图9中的1、2和3点处，在葫芦小车轮