【正文】 擇采樣機 材料 時一般應(yīng)考慮以下 幾個方面： ：性能與材料價格成正比 。：對于有重量限制的，可以選用強度等級好一些的材料 。：對于有低溫操作要求的產(chǎn)品，必須考慮材料的低溫沖擊性能，也就是 A/B/C/D/E 等 。：如果對于高強度板的焊接能力達不到，就不能選用 。 參閱大連采樣機廠編的《采樣機設(shè)計手冊》，采樣機金屬結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件應(yīng)采用平爐或轉(zhuǎn)爐的碳素鋼和普通合金鋼，但端梁 一般采用 Q235B 的鋼材或者型材 。 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 依據(jù)原始資料及查閱《采樣機課程設(shè) 計手冊》現(xiàn)列出門架的結(jié)構(gòu)簡圖及其主要尺寸如圖 21， 22和表 11 . 圖 21 門架結(jié)構(gòu)簡圖 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 圖 22 門架結(jié)構(gòu)簡圖 具體尺寸如表 11： 表 11 A1 A2 A3 A4 1m A5 8m A6 L1 10m B2 B3 設(shè)計參數(shù) ①總體參數(shù) 起重量 ： Q=32t跨度 ： S=26m 工作級別 A6起升高度： 11m 起升速度： min/?起V 工作風壓 。q=250Pa ②大車參數(shù) 大車運 行速度： V=（基距）： B= 懸臂全長： mLL 921 ?? 有效懸臂長度： mS 61? 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 整機總重： ?AG (估 )馬鞍自重： tGm ? 操縱室重： kgGc 566? 電器集中質(zhì)量： kgGdq 750? 梯子等重： kgGct 124? 單支腿自重： tGt ? ③小車參數(shù) 小車自重： tGxc ? 小車軌： P38 小車輪距： b=： K= 小車軌面到小車最高點的高度： 部件截面形狀的確定 雙梁 門式采樣機承載能力強 ， 跨度 大、整體穩(wěn)定性好，品種多，但自身質(zhì)量與相同起重量的單主梁門式 采樣機 相比要大些，造價也較高。根據(jù)主梁結(jié)構(gòu)不同，又可分為箱形梁和桁架兩種形式。 但考慮到 制造勞動量大，維修保養(yǎng)不方便等缺點， 目前一般多采用箱形結(jié)構(gòu) 。 1）如圖 23所示主梁截面的形狀及尺寸 。由已知條件和經(jīng)驗值可 知主梁截面的主要結(jié)構(gòu)尺寸及重要參數(shù)如下 ： 高度： 1200H mm? 取腹板高度： 12021h mm? 翼緣板厚度 。 10mm? ?? 取主腹板厚度： 81 mm? ? ， 副腹板厚度： 62 mm? ? 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 圖 23 主梁截面圖 2）主梁尺寸 計算 主梁高度如下： mmhH 1 2 2 01021 2 0 02 001 ?????? ? 主梁寬度： )6 1 1~4 8 8(1 2 2 0)~( ??? mmHb 主 mm 腹板外側(cè)間距： mmmmLb 300~3601018)601~501()601~501( 3 ?????側(cè) 且 12201 40733Hb m m m m? ? ?，取 b=614mm,上下翼緣板各不相同，分別為及 16 750? 10 650? .取懸臂部分的橫斷面完全等同于中間主梁的橫斷面，選擇偏軌箱型形式，采用偏軌省去了中軌支撐軌道而設(shè)置橫向加勁板 ，從而也省去了大量的焊縫，減少制造過程變形為了能在主腹板上設(shè)置軌道和壓板須使上翼緣板的懸伸寬度加大因而增加了保證懸臂部分局部穩(wěn)定性而設(shè)置的三角肋。 3）截面慣性矩驗算 面積： ? ? 221 0 6 5 4 1 0 7 3 4 8 1 2 0 0 6 1 2 0 0 3 0 8 0 0A m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 2226 1 4 1 2 2 0 7 4 9 0 8 0 . 7 4 90A m m m m m? ? ? ? 型心坐標： 8 1 2 0 0 2 0 6 1 2 0 0 6 3 4 2 7 8 . 38 1 2 0 0 6 1 2 0 0X m m m mc ? ? ? ? ???? ? ? 1 0 7 3 4 1 2 1 0 1 0 6 5 4 1 0 6711 0 7 3 4 1 0 6 5 4Y m m m mc ? ? ? ? ???? ? ? 慣性矩 : 9494 10 10I mmxI mmy???? 如圖 24 馬鞍 截面的形 狀及尺寸 圖 24 馬鞍的截面形狀 面積： 2 2 2( 3 8 4 8 2 6 4 0 8 2 ) 1 6 3 8 4 0 .0 1 6 4A m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? 質(zhì)量： mHmgFmaq N274412 ???? 慣性矩： 3 10ImX ??? 10ImY ??? 如圖 2 26 所示支腿 截面的形狀及尺寸 支腿上端的截面在門架平面內(nèi)的慣性矩： 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 113 2 31 . 6 0 . 0 1 0 . 6 1 . 6 0 . 0 1 2 0 . 0 1 1 . 2 21 2 1 2I X ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????? 支腿下端的截面在門架平面 內(nèi)的慣性矩： 342 .9 1 6 1 0Imx ??? ， 448. 15 10yIm??? 圖 25 支腿上端的截面形狀 圖 26 支腿下端的截面形狀 4. 端梁截面 如圖 27 所示端梁 截面的形狀及尺寸 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 由于端梁一般是偏于安全的 ,參閱《采樣機課程設(shè)計》選取截面截面如 圖27 圖 27 端梁截面形狀 如圖 28所示下橫梁 截面的形狀及尺寸 圖 28 下橫梁的截面形狀 下橫梁面積 : 2 2 2( 2 8 0 0 8 6 0 0 8 2 ) 2 2 4 0 0 0 .0 2 2 4A m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? 型心坐標 ： 0XC? ， 0YC? 慣性矩： 342 .9 1 6 1 0Imx ??? ， 448. 15 10yIm??? 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 截面慣性矩驗算 因主梁為關(guān)鍵性部件，在采樣機使用過程中承載主要載荷，現(xiàn)對主梁的慣性矩進行初步驗算 小車集中載荷： 1 323 3 332 332 10 4 1087193210666 2 217438m Qp p tGQxp p N NjjP N N? ? ???? ? ? ? ? ? ?????? ? ??主 滿載小車位于主梁跨中產(chǎn)生的垂直靜撓度為： ? ? mmLYEIpLYX 131 ???? ? ? ?2mm310206a910206221NPEEEIY????????取查取，材料力學》教程表材料的彈性模量，由《主梁的抗彎剛度冊度），見起重機設(shè)計手主梁的許用靜位移（撓? ? ????? ??? ? 133 33 )1026(21 33 331 YEpLI X ? 910 mm4 當滿載小車位于懸臂端極限位置產(chǎn)生的垂直撓度為： ? ? mmlYEI lLPlYX )( 2322?????? ? ? ? ???? ???????? ? 10)266()106(2133333 )( 3 323222 YE lLplI X 1010? 4mm 主梁截面許用慣性矩 :? ? mmI ?? 滿足要求 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 第三章 主梁計算 載荷及內(nèi)力計算 載荷計算 （ 1）固定載荷 主梁自重載荷： m284 342 84039。 NLmgF q ???? 小車軌道重量： 3 8 . 8 6 9 . 8 / 3 8 1 /F m g N m N mgg? ? ? ? ? 欄桿及導電架質(zhì)量 ： 1 0 0 9 .8 / 9 8 0 /F m g N m N mL ? ? ? ? 主梁的均布載荷： ( 28 43 38 1 98 0) /39。42 05 /F F F F N mq g LqNm? ? ? ? ? ?? （ 2）移動載荷 首先假定小車的重量中心與起升載荷的重量中心均集中在小車的中心。 起升載荷 ： ( ) ( 3 2 0 0 0 1 0 0 0 ) 9 . 8 3 2 3 7 3 00P m m g N N? ? ? ? ? ? 小車自重載荷 ： 1 1 3 3 0 9 . 8 1 1 1 1 4 7P m g N NGxx ? ? ? ? 滿載小車靜輪壓有前面已知：1087191 2P P Nj j?? 空載小車靜輪壓 ： 0 100 0 111 147 3023939。39。 4412m g P G xP P N Njj? ??? ? ? ? 217438pN?? 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 (3)動力效應(yīng)系 數(shù) 起升沖擊系數(shù) ： ?? 起升動載系數(shù)： m i n ???????? qV? 運行沖擊系數(shù) ： 601 . 1 0 . 0 5 8 1 . 1 0 . 0 5 8 1 1 . 1 5 8460Vhy? ? ? ? ? ? ? ? (4)慣性載荷 按車輪打滑條件確定大小車運行的慣性力 一根主梁上的小車慣性力 ： 1 0 8 7 1 9 2 155312 7 2 7PP N Nx g ??? ? ??? 大車運行起制動慣性力（一根主梁上）為： 均布慣性力主梁 ： 4205 / 4 2 1 /2 7 1 0F qF N m N mH ? ? ?? 小車集中慣性力 ： 217438 108722 1 0 2 1 0PP N NH ?? ? ??? (5)風載荷 作用于貨物的風載荷 ： NAqCkF ihW ???????? ? 非工作狀態(tài)風載荷 ： NAqCkF ihW 1 0 1 3 ??????? ? 作用于主梁上的風載荷 : 小車 ： 11 1 250 8 270 0hiP CPk q A N N?? ? ? ? ? ? 主梁 : NAqCKP n 3 6 4 6 5)( ???????????? ? (6)扭轉(zhuǎn)載荷 偏軌箱型梁由 p? 和 HP 的偏心作用而產(chǎn)生移動扭矩如圖 31 所示。偏軌箱型梁彎心 A在梁截面的形心軸上（不考慮翼緣外伸部分）彎心至主腹板中心的距離為： 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 6 8 62 1 2( ) ( 614 ) 2601 2 2 8 6 2 212e b mm? ? ???? ? ? ? ? ? ? ??? 軌高 ： 134h mmg ? 1139。39。 ( 1 2 2 0 1 3 4 ) 7 4 4122h H h m m m mg? ? ? ? ? ? 移動扭矩 ： 2 1 7 4 3 8 0 . 2 6 5 6 5 3 41T P e N m N mp ? ? ? ?? 39。39。 1 0 8 7 2 0 . 7 4 4 8 0 8 8T P h N m N mHH? ? ? ? （ 7）慣性載荷 下橫梁產(chǎn)生的慣性力，下橫梁面的截面，由大車輪直徑 D=900m 選定下橫梁截面尺寸， 下橫梁面積 : 2 2 2( 2 8 0 0 8 6 0 0 8 2 ) 2 2 4 0 0 0 .0 2 2 4A m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? 形心坐標 ： 0XC? 0YC? 圖 31 下橫梁截面形狀及尺寸 下橫梁面積 : 2 2 2( 2 8 0 0 8 6 0 0 8 2 ) 2 2 4 0 0 0 .0 2 2 4A m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? 形心坐標 ： 0XC? 0YC? 中南林業(yè)科技大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 慣性矩 ： 342 .9 1 6 1 0Imx ??? 448. 15 10yIm??? 則下橫梁產(chǎn)生的自重載荷為 ： 1 .2 7 8 5 0 0 .0 2 4 9 .8 /F k A g N mX h L ?? ? ? ? ? /Nm? 下橫梁產(chǎn)生的慣性力為 ： NNLFP X hLH X h L ?? ???? 馬鞍的截面（在門架平面內(nèi)）產(chǎn)生的慣性力： 面積 ： 2 2 2( 3 8 4 8 2 6 4 0 8 2 ) 1 6 3 8 4 0 .0 1 6 4A m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? 質(zhì)量 ： 1 . 2 7 8 5 0 0 . 0 1 6 3 8 4 9 . 8 / 1 5 1 5 /F k A g N m N mq ma ?? ? ? ? ? ? 慣性矩 ： 3 10ImX ??? 10ImY ??? 慣性力 ： ? ?151 5 3182 10 2 10FLq maP N NH ma ??? ? ??? 支腿上截面產(chǎn)生的慣性力 ： 慣性矩 ： 113 2 31 . 6 0 . 0 1 0 . 6 1 . 6 0 . 0 1