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TC6010塔式起重机设计计算说明书TC6010-JS共28页第1页录第一部分：总体设计1．主要技术性能2．计算原则3．平衡重的计算4．塔机的风力计算5．整机倾翻稳定性计算第二部份：结构设计计算1．塔身的计算2．塔顶的计算3．爬升架的计算4．起重臂的计算5．起重臂拉杆的计算6．回转支承的计算7．回转塔身的计算8．平衡臂的计算9．平衡臂拉杆的计算TC6010塔式起重机设计计算说明书TC6010-JS共28页第2页第一部份：总体设计一主要技术性能参数1.额定起重力矩:97t.m2.最大起重力矩:116t.m3.最大起重量:6t4.起升高度:固定式45m附着式200m5.工作幅度:max60mmin2.5m6.小车牵引速度:20/40m/min7.空载回转速度:0~0.62r/min8.最大起升速度:80m/min(α=2时)40m/min(α=4时)平均工作速度:40m/min20m/min最低稳定速度:10m/min5m/min9.顶升速度:0.5m/min(功率11kw)10.起升电机功率30kw回转电机功率2×3.7kw牵引电机功率3/4.5kw11.起重性能曲线α=4时,依据总体要求R=60m时,Q=1.0tR=51m时,Q=1.7tQ=95.75/(R-0.89)-0.62Q=116.2/(R-0.89)-0.62R=56m时,Q=1.3tR=46m时,Q=2.1tQ=105.8/(R-0.89)-0.62Q=122.7/(R-0.89)-0.62TC6010塔式起重机设计计算说明书TC6010-JS共28页第3页附表一:R=60mR2.5～15.3161820222426283032343638mα＝465.714.974.393.923.523.192.912.662.452.272.11.96tα＝232.732.522.342.172.03tR4042444648505254565860mα＝41.831.711.61.51.411.331.251.181.111.051.0tα＝21.901.781.671.571.481.401.321.251.181.121.07tR=56mR2.5～16.818202224262830323436mα＝465.564.914.393.953.293.283.012.782.572.39tα＝232.852.642.46tR38404244464850525456mα＝42.232.281.951.831.721.621.531.451.371.3tα＝22.302.152.021.901.791.691.601.521.441.37tR=51mR2.5～18.419212325272931333537mα＝465.85.154.634.23.833.513.243.02.782.6tα＝232.852.67tR39414345474951mα＝42.422.272.142.011.91.791.7tα＝22.492.342.212.081.971.861.77tR=46mR2.5～19.421232527293133mα＝465.484.934.474.083.743.453.2tα＝23tR35373941434546mα＝42.972.772.62.442.292.162.1tα＝232.852.672.512.362.232.17t二计算原则1.起重机的工作级别根据GB/T13752-92《塔式起重机设计规范》取定TC6010塔式起重机。工作级别:A5利用级别:U5载荷状态:Q2(中)载荷谱系数:列产品KP=0.25TC6010塔式起重机设计计算说明书TC6010-JS共28页第4页2.工作机构级别项目机构起升机构回转机构牵引机构利用等级T5T4T4载荷状态L2L3L2工作级别M5M5M4Kp0.250.150.253.载荷a.起升载荷(含吊钩、钢丝绳)动载系数为1.25;b.风载荷q1=150N/m2用于机构计算及结构疲劳强度计算q2=250N/m2用于总体计算及结构疲劳计算q3.1=800N/m20~20mq3.2=1100N/m220~100m用于非工作状态的总体及结构计算c.惯性载荷各机构的起、制动时间回转机构t=8S（0.2→0r.P.m）牵引机构t=2S（19.5→0r.P.m）d.基础倾斜载荷坡度按0.01计算e.其实载荷动载按1.15[额定载荷静载按1.25额定载荷4.安全系数n的确定结构工作状态n=1.34结构非工作状态n=1.22起升钢丝绳n≥5牵引钢丝绳n≥5工作状态整体稳定性n≥1.15非工作状态整体稳定性n≥1.15.主要材料的许应用力〔σ〕=2350/1.34=1700kg/cm2a.Q235-C〔τ〕=1700/3=980kg/cm2〔σjy〕=1700×3=2940kg/cm2〔σ〕=3450/1.34=570kg/cm2b.16Mn〔τ〕=2570/3=1480kg/cm2〔σjy〕=2570×3=4400kg/cm2〔σ〕=2480/1.34=1800kg/cm2c.20＃〔τ〕=1800=3=1000kg/cm2〔σjy〕=1800×3=3200kg/cm2〔σ〕=3480/1.34=2600kg/cm2d.45＃〔τ〕=2600/3=1500kg/cm2〔σjy〕=2600×3=4500kg/cm2TC6010塔式起重机设计计算说明书TC6010-JS共28页第5页〔σ〕=7200/1.34=4000kg/cm2e.40Cr〔τ〕=5400/3=2300kg/cm2〔σjy〕=5400×3=7000kg/cm2f.Q235-C非工作状态〔σ〕=2350/1.22=1920kg/cm2三.平衡重的计算（注：表二中各部件重量为初步估算的重量，待各部件全部设计完成后，最终调整平衡重的重量）。各部件重重心表二序号子顶目名称Gi（t）Xi（m）Gi×Xi1平衡臂4.088-7.11-29.062起升机构1.8-8.88-15.983平衡臂拉杆0.4-5.85-2.344塔顶1.410.20.285力矩限制器0.01006司机室0.3410.347牵引机构0.358.22.878起重臂拉杆1.918.535.199起重臂5.5627.5152.910载重小车0.25560/2.515.3/0.6411吊钩0.460/2.524/112回转机构2x0.30013回转塔身1.0790014上支座1.9960015下支座1.620016套架4.10017塔身18.090018底架1.050019回转支承0.60020平衡重G平-12.3-12.3G平∑61.6(含平衡重)表二中各值均按60m臂架列出，其他臂长平衡重各不相同，须分别进行计算。1.臂长60m时:M空=145.84–12.3G平M满=231.5–12.3G平令–M空=M满G平=231.5+145.842×12.3TC6010塔式起重机设计计算说明书TC6010-JS共28页第6页G平=15.33（t）取G平=15.3t2.臂长55m臂长时:M空=121.4–12.3G平M满=217.7–12.3G平令–M空=M满G平=121.4+217.72×12.3G平=13.78t取G平=13.7t3.臂长50m时M空=93.9–12.3G平M满=194.4–12.3G平令–M空=M满G平=93.9+194.42×12.3G平=11.72t取G平=11.7t4.臂长45m时M空=63.6–12.3G平M满=173.6–12.3G平令–M空=M满G平=63.6+173.62×12.3G平=9.64t取G平=9.6t综合上述结果60m、臂长时,平衡重15.3t60m臂变56m臂长时,取掉1.5t×1的配重块。55m臂长时,平衡重13.7t50m臂长时,取掉1×1.5和1x2.1t的配重块。50m臂长时,平衡重11.7t45m臂长时取掉1x1.5和2×2.1t的配重块。45m臂长时，平衡重9.6t配重块的配置如下:总数量7块其中4块2.4t×4、2块2.1t×2、一块1.5t×1；四.塔身的风力计算1.工作工况Ia.平衡臂q2=250N/m2CW=1.2A实=12.44×0.32=3.98m2PW=1.2×250×3.98=1194NXC=7.11mYC=47mb.起升机构A=1m2PW=1.2×250×1=300NXC=–9.22mYC=47mc.平衡重A≥2m2PW=1.2×250×2=600NTC6010塔式起重机设计计算说明书TC6010-JS共28页第7页XC=–12.3mYC=47m平衡臂部份综合:∑A=6.98∑PW=2094.6N∑MXW=∑PW×Xi=16150.2N.m∑MYW=∑PW×Yi=98446N.mXC=–∑Mxw∑Pw=–7.71mYC=∑Myw∑Pw=47md.起重臂C=1.3A实=29.67m2PW=1.3×250×29.67=9643NXC=26.5mYC=47me.牵引机构A=0.32m2PW=1.2×250.×0.32=96NXC=8.2mYC=47m起重臂部份综合ΣPW=9936NΣMXW=2.56×105N.mΣMYW=4.67×105N.mXC=ΣMxwΣPw=26mYC=ΣMywΣPw=47mf.塔顶A轮=12×1.48×6.5=4.81m2ω=0.38η=0.43C=1.3A实=1.43×0.38×4.81=2.61m2PW=1.3×250×2.61=850NX=0YC=47.5mg.回转塔身A轮=1.48×1.91=2.812m2ω=0.21η=0.69CW=1.6A实=1.69×0.21×2.812=1m2PW=1.6×250×1=400NXC=0YC=45mh.上、下支座ΣA=1.29m2PW=1.2×250×1.29=387NXC=0YC=45mi.塔身A轮=44.8×1.8=80.64m2ω=0.357η=0.57C=1.6(15节标准节,1节底节)A实=1.57×0.357×80.64=45.22m2PW=1.6×250×45.22=18088NXC=0YC=22.5mj.司机室TC6010塔式起重机设计计算说明书TC6010-JS共28页第8页A=3m2PW=1.2×250×3=900N2.工作工况Ⅱa.平衡臂A=2m2PW=1.2×250×2=600NXC=0YC=47mb.起升机构A=1m2PW=300NXC=0YC=47m平衡臂部份综合ΣA=3m2ΣPW=900Nc.起重臂A轮=12×1.2×1.38=0.828m2ω=0.235η=0.65A实=1.65×0.235×0.828=0.321m2PW=1.3×250×0.321×1.333=139NXC=0YC=47md.牵引机构A=0.32m2PW=96NXC=0YC=47me.塔顶(同工况I)f.司机室(同工况I)g.回转塔身(同工况I)h.上、下支座(同工况I)i.塔身A轮=1.2×80.64=96.77m2A实=1.57×0.357×96.77=54.23m2PW=1.6×250×54.23=21695NXC=0YC=22.5m3.非工作工况a.平衡臂部份:PW=900×4.4=3960Nb.起重臂部份:PW=235×4.4=1034NTC6010塔式起重机设计计算说明书TC6010-JS共28页第9页c.塔顶:PW=850×4.4=3740Nd.司机室:PW=900×4.4=3960Ne.回转塔身:PW=400×4.4=1760Nf.上、下支座:PW=387×4.4=1703Ng.塔身:20m以下,PW=3.2×21695×(20÷45)=30855N20~45m,PW=4.4×21695×(25÷45)=53032N风载荷综合表表(三)60m臂长时(单位:N.m)序号部件CqⅡAPWXiMXWYiMYW1平衡臂部份1.22506.982094-7.71-16150.24798446.22起重臂部份1.325029.9999362625600047466