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初次做，希望有人指点一二第一部分 主梁设计计算 一、 主梁设计计算 1、主要参数：$ q4 w/ s- l- y
起重量 Q=32/10t 工作级别A3
( K( b! Z5 }6 W# Q( Q% S( d跨 度 LK=21m1 L2 j& o( O& i0 `, ^8 n. U
小车总重 Gxc=4500kg 3 o% f9 D* P7 @3 N0 r
2、主梁截面形状尺寸：2 C2 a7 L" c/ t: c
上盖板δ=14mm 材料Q235-B" C1 m- a6 I+ k& B7 ?
下盖板δ=12mm 材料Q235-B
. @# X0 s9 ^ Z, h腹 板δ1=6mm 材料Q235-B$ n! Y$ R7 B. _$ \9 X/ \; M
腹 板δ2=6mm 材料Q235-B
* X$ P% a$ [, ?腹板间距b=440mm " e' g% S1 T; [9 B! @) U+ N8 n
腹板高h0=1000mm
% x$ @ Q8 C6 j9 o5 _: w( Y3、主梁截面性质：) c$ u. w* X0 q
（1） 主梁截面面积 S=500*14+500*12+1000*6*28 Q K5 e, O$ h1 x4 R6 f* [
=25000mm2
^! i2 ]6 h" M6 I) D' M# v* P（2） 半个桥架的质量：设加筋肋系数K=1.1 Gqj=K*ρ*S*Lk
) \1 a( t. Y' ^) N& r- X! C =1.1*7.85*10-6*25000*210004 h9 O) z/ i5 U2 A1 I }8 f
=4533kg
/ Q$ s1 d' D1 J/ S（3） 主梁均布载荷集度 q=4533/21000
& ]6 ^% s9 t1 V =0.2kg/mm
- m; ~" p) w4 B- z5 w（4） 主梁形心位置的确定 X0=250mm: } g* H" S9 h3 D# y
Y0=533mm7 H0 o9 E, K) ~7 O
Xmax=533mm
$ q: a0 z0 N( q& ]+ A2 E/ WYmax=250mm
) d1 }- ]& [& \ s% K% x9 [（5） 主梁截面惯性矩的确定 对于X轴
" D6 P; D, v4 M( \* WIx =0.46×1010mm4
+ ?7 n+ N" y7 {3 d% h( {* F" A 对于Y轴" [- B' i6 s. T) H# ^
Iy =6.4×108mm4& C5 \: {5 `4 {$ b0 t/ ? l
(6) 主梁截面对X轴Y轴的抗弯模数 对于X轴. K, D4 T7 d0 d! ^/ B$ `" b
Wxmin=Ix/Xmax$ D+ ~ q0 G2 Q* h
=0.46×1010/533
/ K4 v* `0 S- D' [' Y) R =8.63×106mm3
1 {* X! Y# ` P# z( y) c$ y 对于Y轴
* D6 p) d1 Q5 X! ]0 M" A q Wymin=Iy/Ymax
# F3 x4 y4 E5 }) X3 E( T3 R7 { =6.4×108/250
2 ] m- w4 v2 @7 [# `; u* B9 j4 f =2.56×106mm3 " a R( n6 r1 j
' ^- f$ j; N" @1 T
4、作用于主梁上的载荷及内力计算1 g- D' r( _$ H2 e
Ⅰ:按载荷组合IIa计算/ D$ o6 c6 |% W
桥架重量Gqj=1.0×Gqj=11904kg
8 F- p1 k! M/ H5 E4 V小车重量Gxc=1.0×Gxc=4500kg
) O \" Y2 \7 V6 ^# `起升载荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(32000+468)=40585kg ΨII取1.25
! l7 t7 e- L! \- K3 Q# L/ H5 g9 D（水平惯性载荷Pgy不考虑）* L1 {/ Q# V) ^% q
（1） 小车轮压的计算
0 l# ^& E) Z& k! {- S, \Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm
$ ?* ?8 X2 N% X* Q; MP1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）. ~# D. b/ m' R& u$ `
=11498kg
, Y5 l! f6 B; Q( HP2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）, i! L* O: J, w$ n: o, v
=10733kg7 P- c6 X, q* R7 n5 f+ V# O' |
（2） 当四轮小车作用于桥架时，主梁最大的弯距截面处距A点的距离：
& t. F: f7 z% c: U, N1 U4 u( |X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）
6 K0 M; {/ z, p' w: L) ]8 Q) l" J（3） 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：
3 h' o( Y8 g IMcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）
6 H6 u! ]: s5 t8 H+ G) t9 v9 A =3.15×108 kg.mm Mg=RaX----有固定集中静载荷（操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd）- a# P0 F1 u. L- v9 s
在主梁应力最大截面处产生的弯距：
7 d+ z |, v7 g" I3 n; a; B Mg=RaX=4.1×107kg.mm
4 K+ o$ V7 E( q2 J. F Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力
( ?( S8 U. S" c$ U2 @ Gc=1500kg L1=2100mm: F1 }8 l; t% e/ z' X0 ]* p# t# ?
Gc=1204kg L1=800mm" P( V! `9 U& |0 u5 K; @
Gc=1771kg L1=5000mm! H* }1 {3 y5 B9 E% u+ y$ a, U
Ra=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)$ z% I, e+ v7 P2 P- `
=3789kg （4） 当p1作用于A点处时，A端最大切力：; u1 T. I' f" z3 L4 @
Vamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相应数值)
7 ]" \# n$ f& I6 l3 i. r =24691.15kg
2 a. V' l8 ?7 t' k# N0 q7 M4 t; N+ s
0 W% u T6 w- _$ D0 {) i Ⅱ: 按载荷组合IIb计算
$ s9 K4 z: x6 N' _! A/ U 桥架重量Gqj=KII×Gqj=13094.4kg. G t2 I) Z' A
小车重量Gxc=KII×Gxc=4950kg2 n5 z/ c* L! L. a& K
起升载荷Qq=KII×Qq=35714.8kg KII取1.1+ Z0 |# k: W1 h, @" u* h
（水平惯性载荷Pgy按Pgymax考虑）
b2 u2 h5 ?& h0 T) i(1)小车轮压的计算! Q! X' F1 w, E, p& o3 j
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm
' Y# b% C* ]' I m. z$ m( S) D ) T! r0 @7 }3 g1 r4 t
$ g. C/ g( J P# r. p' P7 m
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
! O4 p1 v" N: e! k {1 V4 ? =10365kg- h3 T9 W# d+ I* A: J5 s
P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）
+ x9 t9 i: D i& f =9692kg5 u- h6 ^% G% O" v, f7 b
(2)当四轮小车作用于桥架时，主梁的最大弯距截面处距A点的距离：3 R- A$ V! O& O; Q
X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）. r& j/ K$ a% ~( ~' H5 y+ b' [! [
=10980mm* W& |% F1 w- h( S0 }
(3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：& M8 h1 Z6 J9 Q$ h: w! z
Mcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）$ c; k" H- K/ ]) q
=2.95×108kg.mm
G/ t3 L* |8 j3 j8 B$ q* ~/ ~. j. d8 JMg=RaX----有固定集中静载荷（操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd）
4 p, E$ J9 O: ?% q% y/ A Y7 \ 在主梁应力最大截面处产生的弯距：
q, @+ ~% n3 h, X Mg=RaX=4.2×107kg.mm
+ N" J8 W: g* W K3 F; C Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力* d7 \2 N& _+ c5 Z& p. l# V
Gc=1500kg L1=2100mm* L+ F& j; K* j: V2 X" X( y' c( D
Gc=1204kg L1=800mm
% x, w3 {8 a$ f9 aGc=1771kg L1=5000mm2 P7 f3 W Z* O) i N( T
Ra=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)
/ b6 s" E& t5 T4 t! k6 v% o7 p =3789kg 考虑冲击系数影响Ra= KII×Ra=1.1×3789=4167.9kg$ |- W+ n' i& K) J4 g, _* x
(3)桥架运行产生的水平惯性载荷在两主梁上平均分布，当正常制动时
3 {, o7 \- D4 \, U; [. k作用在每根主梁上的弯距为；1 [8 K9 S; @! }; x# T; w
Ms=0.8×Mcmax×aqj/g (代入相应数值): w+ E4 E7 i# ^! g
=0.8×2.95×108×0.2/9.8
/ D0 a" y; V4 I3 j$ u0 S =4.82×106kg.mm
, Q8 f+ ]3 r3 R( W) m) O# r当猛烈制动时Ms将增加一倍: ~; m t5 J* R8 Q3 u1 m5 w
Msmax=2*Ms
8 @3 x- V$ J( }' P =9.64×106kg.mm
; M* l" z9 c A/ H& o4 w& v: \; K5、主梁强度效核
, R# K9 j+ `- I% R 对本起重机主梁均按Ⅱ类载荷进行强度计算.
& A. d; ?$ t2 l& ]/ x Q235-B设计许用应力 [ a ] II=1600kg/cm2: m2 p2 t: ^ f, E
剪切许用应力 [ r ] II=900kg/cm2& e2 l1 g4 u5 M- C* b2 p
挤压许用应力 [ajy] II=1700kg/cm2
w1 R+ w9 K) Z& _2 K(1) 按载荷组合IIa计算 IIa amax=Mcmax/Wxmin (代入相应数值)- q$ j5 a1 G6 T7 q
=3.15×108/8.63×106% F, {$ m0 t3 \2 y9 M5 X( A
=36.5kg/mm2! o, G) ^0 L9 I" o M& r
=3650kg/cm2 ＞ [a]
2 b3 L0 s! t( ?& r; O) `) g当p1作用于A点处时跨端腹板剪应力r0最大
+ L6 L; b' w4 O1 xr0=Vmax/0.7hlf
. d! Q: O4 h% r! Y7 N4 O# G =24691.15/0.7×6×(650-20)×2
5 C2 v2 \) X, I1 t =4.666 kg/mm2, ?' G' V+ _1 U* |3 o- C$ t
=466.6 kg/mm2 < [r]+ H0 y$ A F) j) O- P7 c1 T
强度校核不通过: u. U4 O0 i- }, t; U8 t
6、主梁的钢度校核
4 X$ o2 Z. g; K/ j: _ i6 b(1) 主梁静钢度计算5 @- G6 I2 F A; t
Fmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f]( k/ h6 |! v# j f* E) B" ]
其中a=p2/p1<1
$ @8 g2 M4 I% w# }$ Z =8811/9423% W% e; s1 D- } _8 l! B6 ^: `
=0.935
. L. v4 u: J; M% |# e A; [Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm+ k" Z' A# A' G* g
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）Qq=32468kgGxc=4500kg
5 I: I) y0 d( R! O3 K% g =9423kg
: y) P" G8 K3 w9 J! w4 S8 XP2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）7 J$ x3 p$ |. K6 a* C# c: p; ~# d
=8811kg
* s& ^! l# n$ u% K; f9 L, r' m2 Vβ=Bx/ Lk=2600/21000=0.12380 f' d+ N! l& r
Bx----小车轮距
, e) Z1 t4 c# f* B. C h3 J. x. A5 }4 h[f]=1/1000Lk=21mm" }5 M/ s* {& E, J2 R! y
f=9423×210003×[1+0.935×(1-6×0.12382)]÷[48×2.1×104×0.46×1010]
' [0 V9 l3 j- w8 S1 z& J& Y7 M( o =34.8 ＞[f]* ^" K1 T8 K/ c) x3 ^/ d4 D
- W& H0 r' ?# p. } w r! l
主梁静钢度不通过6 `4 t7 U S0 j9 P$ p
/ l" a/ P i" z, G8 f: h5 S ^# ~
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发表于 2017-3-5 11:44:03
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