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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:
. r' s1 l& n6 p. c0 F6 r1 m起重量 Q=32/10t 工作级别A3
, A) B. w; N; |9 }跨 度 LK=21m, s* M# S! y) b& V, i% U% d
小车总重 Gxc=4500kg * p2 f1 t; L# ~1 h, d* t
2、主梁截面形状尺寸:: ?+ v* \5 B2 T3 @' H" X9 S* a
上盖板δ=14mm 材料Q235-B
* o! N; h' L( E; Y0 ]/ Z. z下盖板δ=12mm 材料Q235-B& m4 | _$ }: Q
腹 板δ1=6mm 材料Q235-B( T( Y+ t4 v/ |4 H- ^
腹 板δ2=6mm 材料Q235-B
* ?) d6 }5 G6 q' A- [4 S腹板间距b=440mm
5 [1 A! V( ^6 h9 K, T% s腹板高h0=1000mm 9 O3 m0 M: A4 W5 P4 R. u( A
3、主梁截面性质:( d4 }' X/ T- t2 Q9 h( F& z: g
(1) 主梁截面面积 S=500*14+500*12+1000*6*28 A6 g) j. y" U) E. P
=25000mm20 P% a3 U. {& K* N* [5 j5 f
(2) 半个桥架的质量:设加筋肋系数K=1.1 Gqj=K*ρ*S*Lk
4 _$ Z/ L& ^) C. w2 Y. U, \% A& M =1.1*7.85*10-6*25000*210000 r# p1 V. e ^# S1 E
=4533kg1 c" E6 b5 i/ K" ~. Q
(3) 主梁均布载荷集度 q=4533/21000
( @' p' ~4 P, }8 P0 V =0.2kg/mm6 o# e* r8 L, y9 r& V1 k* H2 B
(4) 主梁形心位置的确定 X0=250mm
4 B- F% j( N- {: q* pY0=533mm, G9 t: r. F+ {$ G% T- m
Xmax=533mm8 ^9 M B4 R G/ P" p
Ymax=250mm
. L. F4 o2 ^0 Z4 \- X( }6 G) y(5) 主梁截面惯性矩的确定 对于X轴8 [& J% V8 r* u
Ix =0.46×1010mm4
4 r7 C+ V& @& v7 U# z, O 对于Y轴+ i6 t$ r) l* {2 h- e+ ^- d
Iy =6.4×108mm4) |- m) I$ _. \& |2 C
(6) 主梁截面对X轴Y轴的抗弯模数 对于X轴# f. {; ^! E8 E6 N5 I
Wxmin=Ix/Xmax" Q+ c" C7 {6 l0 z/ _: A% L+ K
=0.46×1010/533
6 {, J N" L! [6 V J+ h' y" l =8.63×106mm3 , k ?' T7 k' z: B! I
对于Y轴/ B9 G; H: f' ~
Wymin=Iy/Ymax
- O$ V7 O0 N" U1 C; q =6.4×108/250- ^3 ?5 A0 y/ Y- m4 t% Y" Y D
=2.56×106mm3
- M }+ Q& X, o! O7 b% j
& s4 J; I: }- v0 g- D, k2 q4、作用于主梁上的载荷及内力计算, o1 ~* z" x# h' l
Ⅰ:按载荷组合IIa计算
0 N* _: C7 H% [* T8 y8 R' T4 w, X桥架重量Gqj=1.0×Gqj=11904kg$ ^* V& D4 J5 n: d# q3 d! Q( L6 M' {. D) ]
小车重量Gxc=1.0×Gxc=4500kg
$ D% W; }$ P& v: U+ R% B3 H起升载荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(32000+468)=40585kg ΨII取1.25
5 i7 Z: F8 ?: G% q(水平惯性载荷Pgy不考虑)
$ I5 I0 `+ w1 w w7 @+ }(1) 小车轮压的计算1 o* G R9 y& M. U+ N
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm
; y* `* q9 C% F8 V5 q7 ?9 VP1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)
+ E4 ~3 I8 q- @( a =11498kg! n+ a; }7 ?4 L3 s
P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)( j2 |9 K3 G! W8 E' }1 z8 v
=10733kg7 j" f; l' p7 ^: {" ~* ?9 A
(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:7 \4 Q( F+ Z! S6 |' {( _
X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] (代入相应数值)
9 ]. m5 x9 B8 ]3 ]' a- D(3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为:
- Q" |1 V$ u# c/ [Mcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg(代入相应数值)
; m+ }1 P# r3 q+ q2 b& } =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) {% }0 |$ x# C4 y9 ]) K5 f$ q$ k' o
在主梁应力最大截面处产生的弯距:6 g! ~& ^+ Z3 V
Mg=RaX=4.1×107kg.mm
2 Q0 `# F, q0 U: Y Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力
- f- g, Y, z1 e Gc=1500kg L1=2100mm
7 e8 r* |% l1 B) P. cGc=1204kg L1=800mm
% k# m, L' S# z+ i, n* kGc=1771kg L1=5000mm$ R3 o0 {/ q: U% b
Ra=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)
|% O' e9 n+ E7 a, r" u =3789kg (4) 当p1作用于A点处时,A端最大切力: C- ]8 r; d; A0 m4 t$ ?
Vamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相应数值)" {% m" {) v' X. a7 Y% |% K( A
=24691.15kg+ U, y0 e) f7 p, i5 s* J& _
4 q6 n1 O( V' w Ⅱ: 按载荷组合IIb计算
, T+ z7 Z- a! {! w' N 桥架重量Gqj=KII×Gqj=13094.4kg9 u U) r, W- D0 x0 h
小车重量Gxc=KII×Gxc=4950kg9 L- A2 s4 X i% q$ t
起升载荷Qq=KII×Qq=35714.8kg KII取1.1& c; c) n4 ~0 r& K5 M% F# D) f/ a
(水平惯性载荷Pgy按Pgymax考虑)5 `1 @- b4 T% \/ b
(1)小车轮压的计算
6 O' ?: ?# [% j/ ^+ e; }8 U5 G TBx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm3 l: m; }; e2 x- C8 q
( H# R2 v3 p7 F/ J) |
3 s+ F3 h3 t6 {P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)
9 K7 D" O. v2 @, e8 g3 O2 } =10365kg3 Q% z# l/ `+ q$ H4 E* Q9 X
P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)( d- x* W# h! h$ _( k: d! _ k: b
=9692kg6 ]3 ]9 Y: ^1 L1 k3 L6 n1 Z) V
(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:
9 ~3 K9 \( V7 j$ r; O/ GX=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] (代入相应数值)
. n$ s+ w+ z9 ~9 C) y* i8 c=10980mm
5 r% V6 P0 k- n6 e5 k8 s( ]3 C (3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为:& U L& B: o& ?
Mcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg(代入相应数值)1 ~! u0 \6 ~- O0 ?2 P
=2.95×108kg.mm
0 @: u/ y* ]8 IMg=RaX----有固定集中静载荷(操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd)
) w1 v1 Q* [ a 在主梁应力最大截面处产生的弯距:8 y; L6 U7 G6 i, b% r& C
Mg=RaX=4.2×107kg.mm
% G6 i% P. }; ?0 \ Ra-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力% t6 V2 `9 W! D' U9 h
Gc=1500kg L1=2100mm
2 l% s' T" I1 V1 Q2 _Gc=1204kg L1=800mm
* c* R9 Q9 w8 _& EGc=1771kg L1=5000mm2 h/ t& R& `% m. z, K
Ra=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)
) ]4 q5 {% i6 g4 D, P =3789kg 考虑冲击系数影响Ra= KII×Ra=1.1×3789=4167.9kg
9 E) w! I8 {2 F! d5 D(3)桥架运行产生的水平惯性载荷在两主梁上平均分布,当正常制动时
1 o F" X q9 r; ?2 ]) a作用在每根主梁上的弯距为;
9 B/ o6 f1 [# f) c; l4 s' MMs=0.8×Mcmax×aqj/g (代入相应数值)
: y( Q* M4 ]% W% q F8 c =0.8×2.95×108×0.2/9.8
8 N. Z" c# b9 {2 m =4.82×106kg.mm
/ F7 ]8 p, m7 |8 j: v- V; r当猛烈制动时Ms将增加一倍
. }! b9 x7 p: O' o Msmax=2*Ms# P% {6 {3 u8 J* k% d+ h( o
=9.64×106kg.mm- D6 |1 S0 ]) A+ S+ a5 R
5、主梁强度效核
5 I# U* \$ ^+ F, [8 Y* l- T; Y 对本起重机主梁均按Ⅱ类载荷进行强度计算.
4 b K% ` [; D* E8 w/ j7 \ Q235-B设计许用应力 [ a ] II=1600kg/cm2
7 ]2 s+ V* b7 F. |- P. s8 X1 n 剪切许用应力 [ r ] II=900kg/cm29 Z5 r- f* w- ~. u/ T: d9 _
挤压许用应力 [ajy] II=1700kg/cm2
5 }* q" \1 |1 R; f, d9 m(1) 按载荷组合IIa计算 IIa amax=Mcmax/Wxmin (代入相应数值)2 \) Y. E$ A, b$ G1 M' _
=3.15×108/8.63×106
# K" P- P/ i: V# L0 D) N) ` =36.5kg/mm2( f: S0 y3 H) v0 f _3 t
=3650kg/cm2 > [a]6 @; O1 U) \) Q2 a: c9 i* s; ?( Y
当p1作用于A点处时跨端腹板剪应力r0最大
; g. l5 ~5 x& ~r0=Vmax/0.7hlf% o3 E2 S/ E! Z! N- D% N' _
=24691.15/0.7×6×(650-20)×2 P/ j$ F" m2 K3 [7 {$ i5 _
=4.666 kg/mm2
1 r; P' C" n9 j/ r f7 u9 a; p =466.6 kg/mm2 < [r]: E! j8 i/ C1 s% M( ~# j# O
强度校核不通过
8 Y# n( X8 `" q: B6、主梁的钢度校核
9 |# ^7 _) [/ ?) \1 H: ]1 W$ y$ C(1) 主梁静钢度计算
4 m% }+ P/ F0 R5 C3 \5 l/ s( fFmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f]4 X. ?% S* E/ ^
其中a=p2/p1<1
' M6 g' A4 T& m/ [0 ~ =8811/94231 g1 y m+ Q/ c9 ^; G
=0.935) @, {7 G3 ]/ X" u8 T$ o
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm
+ M5 Z3 j Y9 M# EP1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)Qq=32468kgGxc=4500kg; f y- i1 M; D+ P7 X2 i) f- v
=9423kg
0 K! U2 h+ `4 j- I1 QP2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)5 T1 i' ~, `* [+ m4 d
=8811kg3 Q1 {: g! J* k$ g0 v) r
β=Bx/ Lk=2600/21000=0.12384 |* i% B2 r7 [: v) _
Bx----小车轮距
/ f! H2 S1 z4 F3 H% E* ^1 ]8 V[f]=1/1000Lk=21mm
( n: u$ ]8 ?1 `) p+ }5 ef=9423×210003×[1+0.935×(1-6×0.12382)]÷[48×2.1×104×0.46×1010]
7 f7 W/ e- E# J: c9 W- {& O =34.8 >[f]) p! [7 r% b/ \( {' ^$ r
8 ^( x/ l& u, i3 g. H. Y+ C- [
主梁静钢度不通过6 M' U" v8 ]. B& v6 x3 ]
- k2 D( Q' W' O& R8 I
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