MH16tX9.93m单梁半龙门起重机计算书课案

MH16t-9.93m+3m+0m葫芦单梁龙门起重机设计计算书广东顺发起重设备有限公司2013年10月21.主要技求参数起重量Q：16t；起升高度H：7.7m；跨度L：9.93m；工作级别：A5起升速度V：3.5m/min；有效臂长l:2m;大车运行速度Vd：30m/min小车运行速度Vx：20m/min；上横梁间距b1：1.8m；支腿下间距b2：3.8m；大车轮距B：5m；2.主梁、端梁和支腿截面力学特性主梁、上横梁、下横梁和支腿作刚度计算，强度计算，稳定性计算和强度校核所用数据列表如下：截面类型截面尺寸AIxWxixIyWyiy主梁500X6-550X6-I30异-998223．942665075951压4843拉286097526391168610．32上横梁1446X6-400X6221.5277905.863781.8418551870.1763349．91下横梁482X6-270X690304871234.3218.381060793961.7311.99支腿大端[36aX1400277.864037344216622178888851支腿小端[36aX416159.72669315161542864211618支腿折算截面[36aX1150121228461255142929035093503.主梁刚度起重机跨度9.93米，悬臂3米,悬臂和跨度比为0.350.316,悬臂没超长，达到设计规范的要求。3.1主梁的跨中刚度EIPlf4830(1)式中0f在P力作用下主梁跨中的下挠度；P额定起重量和电动葫芦自动的和力；3hGQP其中Q额定起重量；kgQ16000电动葫芦重量hG；kgGh1142)(17142114216000kgGQPhL跨度;L=993cmE弹性模量；26/102cmkgEI主梁跨中截面的惯性矩；4266507cmI于是mmcmEIPlf56.6)(656.02665071024899317142486330主梁跨中刚度比：750/11513/19930/56.6/0lf符合GB/T3811-2008中有关主梁跨中刚度的要求。3.2主梁悬臂刚度hEIlPlfCx32(2)式中IEP和、与式（1）同；lg悬臂的有效长度；cml300Cl支腿至主梁的距离；cmlC200于是mmcmEIlPlfCx6.1)(16.02665071023300200171423622主梁悬悬臂刚度比：350/11250/12000/6.1/Cxlf由此可见，刚度符合GB/T3811-2008中有关主梁悬臂刚度的规定，就能满足使用要求，本起重机的悬臂刚度是合格的。4.主梁的强度计算4.1主梁的跨中强度4计算代号的意义见示图7和图84.1.1集中载荷处于跨中时主梁跨中的最大垂直弯矩maxM计算代号的意义见示图74LPMJ计式中计P--计算轮压4)(42hGQP计其中2--小车起升动载系数qv2min22起升状态级别HC4取2.1min268.02qv--起升速度smmvq/058.0min/5.324.1058.068.02.1254--大车运行冲击系数hvy058.01.14yv--大车运行速度smmvy/33.0min/20hvy058.01.14h--轨道接头处两轨面的高度差取mmh3133.1333.0058.01.14)(211331142133.11600024.1kgP计所以).(52462674993211334cmkgLPMJ计4.1.2均布载荷对主梁跨中的弯矩2242lLqMqq--均布载荷单位长度密度lLGzq24)/(55.23009932911133.1cmkgq所以).(5138563004993255.2422222cmkglLqMq4.1.3主梁跨中最大垂直弯矩和最大垂直应力).(57601235138565246267maxcmkgMMMqJ1max1maxxWM；2max2maxxWM式中1xW主梁上盖板处垂直方向的抗弯模数；315951cmWx向的抗弯模数主梁工字钢底部垂直方2xW；324843cmWx)/(9675951576012321max1maxcmkgWMx6)/(11894843576012322max2maxcmkgWMx4.1.4主梁跨中的的水平弯矩和水平应力max5.1MgaMS11yxSSWM；22yxSSWM式中a--大车起动或制动时起重机的加或减速度大车运行速度smmimmVd/33.0/20查GB/T3811-2008《起重机设计规范》中表13加速时间和加速度取)/(16.02smag--重力加速度)/(8.92smg1yW--主梁上盖板处水平方向的抗弯模数；315466cmWy2yW--主梁工字钢底部水平方向的抗弯模数；3223686cmWy).(14106457601238.916.05.1cmkgMS)/(45.532639141064211cmkgWMySs)/(1211686141064222cmkgWMyxSS4.1.5主梁跨中的正应力a．主梁盖板处的正应力2211max1/100)/(111945.53967mmNcmkgS所以221/158/100mmNmmN符合GB/T3811-2008的有关规定。b．主梁工字钢底部的正应力)/(1201121189222max2cmkgS4.1.6主梁工字钢底部的局部弯曲应力主梁工字钢底部的局部应力指示图9中的1、2和3点处，在葫芦小车轮7压的作用下出现的局部弯曲变形而产生的应力，其表达式如下：2112tPKx；2212tPKZ2322tPKx；2422tPKZ2532tPKxXPPiPiYb-d2b-d2abd231231工字梁局部应力示意图图9式中54321KKKKK、和、、、是由轮压作用点位罡i决定的比值：)(5.0dbi系数，见图9；ecai其中)(25.69)5.11150(5.0)(5.0mmdbac--葫芦小车轮缘对工字钢下翼缘的间隙；取mmc4e--葫芦小车对工字钢的轮压作用点至小车轮缘的距离；Re146.0其中R--小车踏面的曲率半径；mmR172)(112.25172146.0146.0mmRe)(138.48112.25425.69mmecai695.025.69138.48)(5.0dbi8根据695.0，查铁道出版社《起重机设计手册》P599中图4-3-7，取,59.01K,075.02K,28.03K,92.04K82.05KZLSPP计其中ZLS--葫芦小车的轮数；8ZLS)(2640821133kgZLSPP计t--工字钢受压翼缘板的平均厚度；cmt3所以22211/34032640259.02cmkgtPKx22221/44326402075.02cmkgtPKZ22232/16432640228.02cmkgtPKx22242/53932640292.02cmkgtPKZ22253/48032640282.02cmkgtPKx4.1.7主梁工字钢底部的综合应力)()(121212211zxzxh；)441071()340()441071()340(2222/129/1318mmNcmkg所以221/158/129mmNmmNh符合GB/T3811-2008的有关规定。)()(222222222zxzxh)5391071(164)5391071(1642222/150/1534mmNcmkg所以222/158/150mmNmmNh符合GB/T3811-2008的有关规定。22323/152/15514801071mmNcmkgxh所以223/158/152mmNmmNh符合GB/T3811-2008的有关规定。94.2主梁悬臂的强度计算代号的意义见示图54.2.1主梁悬臂的垂直正应力11xxxbWM22xxxbWM式中1xb--主梁悬臂上盖板处垂直方向的正应力；2xb--主梁悬臂工字钢底部垂直方向的正应力；xM--悬臂在计算点的垂直正力矩；cmkglPMcx.4226600计于是2211/6.69)/(710mmNcmkgWMxxxb所以221/158/6.69mmNmmNxb符合GB/T3811-2008的有关规定。)/(872222cmkgWMxxxb4.2.2主梁悬臂工字钢底部的综合应力)()(121212211zxbxzxbxbz；22/73/849mmNcmkg所以221/158/73mmNmmNbz符合GB/T3811-2008的有关规定。)()(222222222zxbxzxbxbz22/134/1363mmNcmkg所以222/158/134mmNmmNbz符合GB/T3811-2008的有关规定。22323/94/955mmNcmkgxxbbz所以223/158/94mmNmmNbz符合GB/T3811-2008的有关规定。105.支腿稳定性和强度校核5.1支腿的稳定性5.1.1支腿在龙门架平面内的稳定性minil计式中计l--支腿在龙门架平面内的计算长度ll1计其中--支承类型的长度系数.在龙门架平面内支腿按上端固定下端自由的变截面考虑21--变截面折算长度系数.与支腿小、大端惯性矩比值maxmin/II有关，078.0551870/42864/maxminII查起铁道出版社《重机设计手册》P712表4-5-13取769.11l--支腿实际长度.cml890)(31488902769.1cml计mini--折算截面对门架平面的最小惯性半径.50i63minil计。TGB的要求有关受压结构件稳定性满足20083811/120655.1.2支腿在支腿框架平面内的稳定性minil计式中计l--支腿在支腿框架平面内的计算长度ll1计其中--支承类型的长度系数.在支腿框架平面内支腿按上端固定下端固定的变截面考虑，取8.0111--变截面折算长度系数.与支腿小、大端惯性矩比值maxmin/II有关，417.064037/26693/maxminII查起铁道出版社《重机设计手册》P712表4-5-13取21.11)(8618908.021.1cml计mini--计算截面对支腿框架平面的最小惯性半径.18i48minil计支腿在龙门架平面内和在支腿框架平面内的长细比：。TGB的要求有关受压结构件稳定性满足20083811/120486．支腿的强度校核6.1支腿大端的强度校核6.1.1集中载荷处于悬臂极限位置时的最大应力图10WyMyWxMxAN126.1.1.1支腿的轴压应力zANz式中N--支腿的支承力slGlLqLlPN44214)2(121计slG--上横梁重量kgGsl647)(13198kgN--轴心受压稳定性系数在75时查GB3811-2008附录K72.0A--计算截面面积)(8.2772cmA所以)/(662cmkgANz13由运