桥式起重机主梁设计说明书

桥式起重机设计说明书姓名：学院：材料科学与工程学院专业班级：指导教师：日期：2011年1月前言桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用，是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。本书主要介绍了跨度28m,起重量50t的通用桥式起重机箱型梁的设计生产过程，同时对车间的布置情况作了较为粗略的参考设计。设计过程较为详细地考虑了实际生产与工作中的情况。本书编写过程中得到XXX副教授、XXX副教授等老师和同学的指导和帮助，在此一并表示衷心的感谢。由于作者实际经验不足，理论知识有限，书中错误在所难免，敬请读者多多指正！作者2010年1月于XX大学目录第一章箱型梁式桥架结构的构造及尺寸.................................................................1一、桥架的总体构造.............................................................................................1二、主梁的几何尺寸.............................................................................................21、梁的截面选择和验算................................................................................22、箱形主梁截面的主要几何尺寸................................................................3三、主梁的受力分析.............................................................................................41、载荷计算....................................................................................................42、强度验算....................................................................................................53、主梁刚度的验算........................................................................................84、焊缝的设计和验算..................................................................................10第二章主梁的制造工艺过程...................................................................................12一、备料...............................................................................................................12二、下料...............................................................................................................13三、焊接...............................................................................................................13四、检验与修整...................................................................................................18第三章主梁焊接车间设计.......................................................................................21一、焊接生产的过程及特点...............................................................................21二、焊接生产组成部分的确定...........................................................................22三、车间平面布置...............................................................................................23第四章焊接工艺卡...................................................................................................25结束语...................................................................................................................37参考文献...............................................................................................................38桥式起重机设计说明书第1页共38页第一章箱型梁式桥架结构的构造及尺寸一、桥架的总体构造箱型梁式桥架结构主要是两根主梁和两根端梁组成。主梁主梁是桥式起重机桥架中主要受力元件，由左右两块腹板，上下两块盖板以及若干大、小隔板及加强筋板组成。主要技术要求有：主梁上拱度：当受载后，可抵消按主梁刚度条件产生的下挠变形，避免承载小车爬坡。主梁旁变：在制造桥架时，走台侧焊后有拉深残余应力，当运输及使用过程中残余应力释放后，导致两主梁向内旁弯；而且主梁在水平惯性载荷作用下，按刚度条件允许有一定侧向弯曲，两者叠加会造成大弯曲变形。腹板波浪变形：受压区07.0，受拉区02.1，规定较低的波浪变形对于提高起重机的稳定性和寿命是有利的。上盖板水平度250/b，腹板垂直度200/0h，b为盖板宽度，h0为梁高。端梁端梁是桥式起重机桥架组成部分之一，一般采用箱型结构，并在水平面内与主梁刚性连接，端梁按受载情况可分下述两类：（1）、端梁受有主梁的最大支承压力，即端梁上作用有垂直载荷。（2）、端梁没有垂直载荷，端梁只起联系主梁的作用。图1桥梁的构造示意图桥式起重机设计说明书第2页共38页二、主梁的几何尺寸1、梁的截面选择和验算通常按刚度和强度条件，并使截面积最小（经济条件），满足建筑条件要求（如吊车梁及平台焊接梁最大高度受建筑条件限制），来确定梁的高度，然后初步估算梁的腹板、盖板厚度，进行截面几何特征的计算，然后进行验算，经适当调整，直到全部合格。图2主梁的几何尺寸计算项目计算过程及说明结果第3页共38页中部高度h端梁连接处高度h1梯形高度c端梁宽度腹板的壁间距b0腹板厚度δ0盖板宽度b大隔板间距a小隔板高度h2小隔板间距a1纵向加筋角钢h3腹板厚122、箱形主梁截面的主要几何尺寸mmLh4.128201201mmhh7.04.15.05.01mmLc8.228101101mmhC35.07.05.05.0210mmb7000mm60mmmmmmbb752)206(2700)20(200靠近端梁处mmha19700跨中为mmha055.237.15.15.10mmmmhh45631368302mmmmha68413685.05.001mmmmhh342136825.025.003查表并根据实际需要确定1.4m0.7m2.8m0.35m700mm6mm750mm1970mm2050mm450mm680mm480mmmm162mm161计算项目计算过程及说明结果第4页共38页均布载荷集中固定载荷移动载荷F每个轮子的轮压F1、F2小车自重Gx水平均布载荷qsh水平集中载荷Fsh集中载荷'0G三、主梁的受力分析1、载荷计算桥梁自重Gq=19.3t,自重均布载荷q1=Gq/L=68N/cm局部重量q2=0.12t/m=12N/cm,集中重量为2t则均布载荷为q=q1+q2=80N/cm运行机构重量G1，间距L1司机室重量G2，间距L2电气设备重量G3，间距L3kNttFFFtQQF190375.1945.774/5.77502.15035.021其中为确定小车自重的系数，Q=5~100t的小车，=0.35，动力系数取1.2Gx=Q=172kNcmNqqsh/8101kNFFFsh381021由于起重机运行轨道不平造成桥梁和主梁的震动，从而引起集中的和分布的固定载荷产生动力加载作用，也应估计在固定载荷中。动力加载作用可按一个冲击系数k来考虑，k取1.1kNGG148.93.11.11.10'0参文献（一）参文献（一）G1=0.8tL1=1.5mG2=1.3tL2=2.8mG3=0.6tL3=5.9m参文献（一）计算项目计算过程及说明结果第5页共38页均布载荷kNG56.218.921.1'288N/cm801.11.1qq'2、强度验算（一）、支座反力Ra包括两部分：固定集中载荷引起的支座反力lllGGlqRGa)(22'0'0'2则主梁距左支座x处由固定载荷引起的弯矩为)()(22'2'0'00'0'22lxGxlllGxGxqxlqMG移动载荷F1、F2引起的支座反力为lBxlFlxlFRFa)(21移动载荷在x截面的弯矩为xlBxlFxlxlFxRMlFaF)(21由移动载荷和固定载荷共同作用引起距支座x处的截面弯矩为0'02210'0'2221)()2'()2'(lGxqlFFxllGlqGlBFFFMlGF①将上式对x求导并令0)(dxdMGF解得cmqlFFllGlqGlBFFFxl1343)210881028190190(2288.2142102888142885.3190190190)2'(22'321210'0'0221计算项目计算过程及说明结果第6页共38页将此x值代入①得cmkNMMAXGF333087108.2141343)210881028190190(1343)288.214210*288856.212885.3190190190(22321)(当小车的一个车轮处于左支座上时，主梁截面上最大剪力为GaFQRF，并且x=0，则kNlllGGlqlBlFFQlGF5002885.32814256.211028882885.3281901902'10'0'22