LDY10t×19.5m电动单梁起重机计算书
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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 )