【正文】 因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)載荷對(duì)稱，截開截面又有彎矩和軸向力，為了求解超靜定內(nèi)力簡單，將均布載荷 3Q ， 4P ， 2Q ，6Q 與集中力 2P 作用分開考慮，設(shè)均布載荷引起截面彎矩為 1Y ，軸向力為2Y ,由集中力 2P 引起的截面彎矩為 3Y ,軸向力為 4Y ，然后將內(nèi)力求和進(jìn)行校核計(jì)算 .結(jié)構(gòu)受力分析簡圖如 41。 1 . 2 5 . 5 1 1 6 . 3 7 6 7 . 6x k M P M Pc r I y a a??? ? ? ? ? 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 39。 5 .3 1 1 9 85 .3 1s M P M Pc r s a acr?????? ????? ? ? ? ? ??? ????? 腹板邊局部壓應(yīng)力為 ： ? ? 壓力分布長 ： ? ?2 5 0 2 1 3 4 1 0 5 0 3 3 8c h m mg? ? ? ? ? ? ? 53ab? ? ? ? ，按 a=3b計(jì)算 所以， 3?? ， 3 3 8 3 3 8 0 .4 73 3 2 4 0cab? ? ? ? ?? 區(qū)格 ? 屬雙邊局部壓縮板，板的屈曲系數(shù)為： 0 . 7 1 0 . 7 1 0 . 4 70 . 8 2 0 . 8 2 1 . 722 3 0 . 4 73K m????? ? ? ????? ??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ???? ?????? ? ? ? 39。239。2 2 3 .0 5 7 1 .3 4 422aF P N NdS kr s?? ????? ? ? ? ? ??? ????? 主梁跨端的水平彎矩 ： ( 5 4 2 7 0 2 . 9 7 2 1 5 0 1 3 1 . 5 2 8 ) 1 8 4 2 3 022M P a F b N m N mC S S d? ? ? ? ? ? ? 主梁跨端的水平剪力 ： 21 2713522 wF P N P NC S w d? ? ? ? 垂直彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力為 ： 1 311 91 38 6 54 9 102 91 .0 901 97. 18 10MyLMP aIx? ??? ? ??? 水平彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力 ： 3128 540 10 2781 02 10MxD MPaI y? ??? ? ?? 慣性載荷與側(cè)向力對(duì)主梁產(chǎn)生的軸向力較小且作用方向相反，應(yīng)力很小，中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 可忽略不計(jì)。 表 31 主梁在水平面內(nèi)的彎矩（ N/m） 小車的位置 DM L2M 小車在跨中 14853 236792 小車在懸臂 表 32 主梁在垂直平面內(nèi)的彎矩（ N/m） 產(chǎn)生彎矩的外力 主梁均布質(zhì)量 q下 移動(dòng)載荷 P下 小車的位置 DM L2M DM L2M 小車在跨中 73648 1387650 0 981162 小車在懸臂 1235648 706674 353337 產(chǎn)生彎矩的外力 小車在制動(dòng)下 外力合成下 小車的位置 DM L2M DM L2M 小車在跨中 173326 86663 99768 1191386 小 心在懸臂 173326 86663 606996 143113 主梁的強(qiáng)度 主梁彎曲應(yīng)力驗(yàn)算 由表 31， 32 可知，在水平和垂直平面內(nèi)，小車位于跨中和懸臂支撐處時(shí)產(chǎn)生的彎矩最大，現(xiàn)分別驗(yàn)算跨中和懸臂支撐兩個(gè)位置處主梁的彎曲應(yīng)力。 圖 35 小車受力圖 支持反力 VA計(jì)算如下： NLklLPLlLPVjjA )(2610871926 626108719)(39。39。 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(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 圖 23 主梁截面圖 2）主梁尺寸 計(jì)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。：如果對(duì)于高強(qiáng)度板的焊接能力達(dá)不到，就不能選用 。通過翻閱相關(guān)文獻(xiàn)書籍對(duì)涉及到的雙主梁、兩剛支腿、兩柔支腿以及馬鞍、上下橫梁等結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，特別是 載荷計(jì)算及載荷組合，螺栓的連接計(jì)算。本次設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，特別是支腿、馬鞍部分，設(shè)計(jì)難度較大，計(jì)算量也較多。國外專業(yè)生產(chǎn)大型 采樣機(jī) 廠家很多。有時(shí)也可做成桁架結(jié)構(gòu)，但是桁架結(jié)構(gòu)存在著制造勞動(dòng)量大，維修保養(yǎng)不方便等缺點(diǎn)，所以一般設(shè)計(jì)成箱梁門式采樣機(jī)。 metalstructure。中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 提供全套畢業(yè)設(shè)計(jì)，各專業(yè)都有 摘要 進(jìn)入 21 世紀(jì)以來，我國的煤炭工業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展的軌道，門式采樣機(jī)因其在露天作業(yè)環(huán)境中有其它類型采樣機(jī)無法替代的優(yōu)勢，因此對(duì)其進(jìn)行研究、創(chuàng)新，使其結(jié)構(gòu)更合理，使用更方便，具有重要的戰(zhàn)略和現(xiàn)實(shí)意義。 loadcalculation。 發(fā)展現(xiàn)狀 目前 ， 國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)大型采樣機(jī)的廠家很多 。其中利勃海爾、特雷克斯 德馬格、馬尼托瓦克與神鋼等公司產(chǎn)品系列較全， 市場占有率較高。不光是對(duì)專業(yè)知識(shí)的考察，更體現(xiàn)在自己對(duì)待生活和學(xué)習(xí)的態(tài)度上。 比較研究法可以理解為是根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上有聯(lián)系的事物進(jìn)行考察，尋找其異同，探求普遍規(guī)律與特殊規(guī)律的方法 。 參閱大連采樣機(jī)廠編的《采樣機(jī)設(shè)計(jì)手冊》，采樣機(jī)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 。 3）截面慣性矩驗(yàn)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(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(biāo)： 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(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 由于端梁一般是偏于安全的 ,參閱《采樣機(jī)課程設(shè)計(jì)》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(biāo) ： 0XC? ， 0YC? 慣性矩： 342 .9 1 6 1 0Imx ??? ， 448. 15 10yIm??? 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 截面慣性矩驗(yàn)算 因主梁為關(guān)鍵性部件，在采樣機(jī)使用過程中承載主要載荷，現(xiàn)對(duì)主梁的慣性矩進(jìn)行初步驗(yàn)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(xué)》教程表材料的彈性模量，由《主梁的抗彎剛度冊度），見起重機(jī)設(shè)計(jì)手主梁的許用靜位移（撓? ? ????? ??? ? 133 33 )1026(21 33 331 YEpLI X ? 910 mm4 當(dāng)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(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 第三章 主梁計(jì)算 載荷及內(nèi)力計(jì)算 載荷計(jì)算 （ 1）固定載荷 主梁自重載荷： m284 342 84039。 ( 1 2 2 0 1 3 4 ) 7 4 4122h H h m m m mg? ? ? ? ? ? 移動(dòng)扭矩 ： 2 1 7 4 3 8 0 . 2 6 5 6 5 3 41T P e N m N mp ? ? ? ?? 39。39。由公式求得跨中彎曲應(yīng)力： 中南林業(yè)科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 112 2 2 2 2 2SSM M M y M xL L L Lz W W I Ix y x y?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 33119 138 6 549 10 128 540 278 .3 ( )10 8 10 10? ? ?? ? ??? ? ? 23512 17 3sMP MPaan??? ? ? ? ?? 懸臂支撐處彎曲應(yīng)力 C? ： 336 0 6 9 9 6 5 4 9 1 0 7 5 9 3 2 2 7 8 1 01 .1 2 1 .1 5 81 0 1 00 .7 1 8 1 0 0 .2 0 6 1 0SMMDDC W x W y??? ??? ? ? ??? ??? ? ? ? ????????? ? ?6 5 .1 6 1 7 6 .7M P M Paa?? ? ? 主腹板上邊緣點(diǎn)至軌頂距離為： 0hhyg??? 1 3 4 1 0 1 4 4mm? ? ? 主腹板邊的局部壓應(yīng)力為： 4 1 .1 5 8 1 0 8 7 1 91 4 6 .6( 2 1 4 4 5 0 ) 82 5 0 8P jM P M Pm a ah y?? ?? ? ?? ? ????????? 在水平面內(nèi)，主梁還受偏斜運(yùn)行時(shí)的水平側(cè)向載荷作用，由側(cè)向力對(duì)雙梁產(chǎn)生的水平彎矩如下： 0M F S P BD W S?? 水平剛架計(jì)算模型為如圖 38 所示。因而有主梁上翼緣的靜矩： 11 331 0 7 5 0 5 9 4 1 0 4 0 8 0 0 0 00 1 1 022S B y m m m my ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 跨中剪切力 ： 11 1 .1 2 3 3 3 3 3 4 1 8 6 6 6 7422F P N NP ?? ? ? ? ?? ? ?1 735541 2 5 8 9 7 4 0 8 0 0 0 02 5 .1102 2 7 3 4 4 7 0