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龍門吊百科

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花架式龍門吊大車主梁設(shè)計計算

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 ?、僭O(shè)計計算主梁梁高

  運行沖擊系數(shù)取φ4=1.24;起升沖擊系數(shù)取φ2=1.22;

  截面腹板厚度初選:δ=δ1+δ2=28mm;δ1=16mm;δ2=12mm;

  采用Q235B材料,許用應(yīng)力[σ]=1.40×105kN/m2;采用Q345B材料,許用應(yīng)力[σ]=2.30×105kN/m2;彈性模量E=2.1×108kN/m2;許用剛度初選β=700;腹板加勁板重量比腹板重量α=1/3;

  走臺欄桿軌道機械電氣設(shè)備重量與主梁重量之比λ=0.2;材料比重γ=78.5kN/m3;

  C1將小車輪壓轉(zhuǎn)化為跨中集中力時計算彎矩的換算系數(shù)C1≈1;

  C2將小車輪壓轉(zhuǎn)化為跨中載荷計算撓度的換算系數(shù)

  主梁采用Q235B材料,主梁梁高計算為:


  [Q]

  根據(jù)強度控制梁高的公式計算梁高,先求出K1

  圓整取hq=3300mm。

  強度為控制條件,采用Q235材料,工作級別為A5;為了減輕主梁重量,節(jié)約材料,主梁的材料改為Q345,其梁高計算為

  剛度為控制條件。

  圓整取hg=2750。

  (3300-2750)/3100=17.7%

  由上計算可知,對A5以下級別的起重機,當(dāng)強度為控制條件時,改用Q345材料可以節(jié)約鋼材,減輕主梁的重量約5%~8%。

  ②初步確定主梁截面面積

  取經(jīng)濟梁高蓋板與腹板截面積之比?,不設(shè)走臺,把主梁兼做走臺;上蓋板δ3=24,下蓋板δ4=20。

  上蓋板的截面積尺寸?

  上蓋板的寬度

  by=1400mm作為主腹板和副腹板之間的凈寬距離。

 ?、鄞_定大車主梁承壓梁的梁高

  將主梁跨端的承壓梁上下蓋板、主副腹板加強,厚度全部等于24mm,采用Q235-B材料,根據(jù)主梁設(shè)計計算和用戶給定參數(shù)得以下數(shù)據(jù)。

  φ2=1.22;φ4=1.24;GXC=580000N;Gq=1380000N;Q=3000000N;B1=2018mm;B2=1578mm;δ1=δ2=δ3=δ4=24mm;b0=1430mm;[τ]=80MPa;Ix=14.56×109mm4。

  參考同類歐式大車主梁的承壓梁高,取h1=800mm,則Sx=19987614mm3(圖4-53)

  ④主梁的筋板布置

  主梁采取全偏軌梁,對腹板,當(dāng)160<2750/16=172時,按高腹板局部穩(wěn)定性原則,多設(shè)置幾道縱向加勁桿,**道高度宜不大于500mm,其他道高度宜不大于800mm。**道設(shè)在距上蓋板500mm處,第二道設(shè)在距上蓋板1300mm處,第三道設(shè)在距上蓋板2100mm處(圖4-53)。

  當(dāng)上下蓋板較寬時,宜設(shè)置一道或多道縱向加勁桿。所劃分出來的區(qū)格寬度c不大于50&delta;。

  b0=1400mm;&delta;3=24,&delta;4=20;b0/&delta;3=58>50,b0/&delta;4=70>50

  在上下蓋板分別設(shè)置一道縱向加勁桿(圖4-53)。

 ?、輰χ髁哼M(jìn)行Ⅲ類載荷組合驗

  兩腹板中心線間距b1=1400mm,主梁高度h0=2750mm;運行沖擊系數(shù)取&phi;4=1.24;起升沖擊系數(shù)取&phi;2=1.22;大車加減速a=0.1m/s2;額定起升量Q=3000000N;小車重量GXC=580000N;小車基距b=4400mm;小車跨距S=33500mm。大車半個橋架的重量Gq=565000N(主梁+走臺);

  主梁走臺自重均布載荷:

  均布載荷在跨中引起的*大彎矩:

  作用于一根主梁上的載荷:

  在設(shè)計小車時,得:a1=2300mm,a2=2100mm(圖4-54)。

  主梁慣性矩:Ix=2.081&times;1011mm4;y1=1521mm;y2=1273mm;Iy=6.05&times;1010mm4;x1=820mm;x2=708mm;彈性模量E=2.1&times;108MPa。

  小車輪壓:


圖4-54例2的小車輪壓分布圖(單位:mm)

圖4-54例2的小車輪壓分布圖(單位:mm)

  a.主梁垂直靜撓

  垂直剛度滿足設(shè)計要求。

  b.垂直平面內(nèi)的應(yīng)力計算

  集中力引起的跨中*大彎矩:

  垂直方向主梁跨中截面正應(yīng)力:

  c、水平平面內(nèi)的應(yīng)力計算

  均布慣性載荷:

  均布慣性載荷跨中產(chǎn)生的*大彎矩:

  小車對主梁的集中慣性載荷:

  Pg=1.5(GXC+Q)&times;0.1&times;0.5&times;a=1.5&times;(58+300)&times;104&times;0.1&times;0.5&times;0.1=2.69&times;104N

  集中慣性載荷引起的跨中*大彎矩:

  水平方向主梁跨中截面正應(yīng)力:

  綜合應(yīng)力:&sigma;=1.15(&sigma;1+&sigma;2)=1.15(137.8+3.13)=162MPa&le;230MPa

  強度滿足設(shè)計要求,1.15是考慮主梁跨中的約束扭轉(zhuǎn)和約束彎曲的影響。

  水平撓度:

  水平剛度滿足設(shè)計要求。

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