【正文】 在 JC%=25% ，功率 N= 45 KW，轉(zhuǎn)速 n = 580 轉(zhuǎn) /分，最大轉(zhuǎn)矩倍率 j = ，電動機轉(zhuǎn)子飛輪矩 2 = 電 GD kg/m2 。 3 .3 龍門吊金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 主梁設(shè)計計算 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 主梁結(jié)構(gòu)采用箱形雙主梁結(jié)構(gòu)形式，箱形橋架見簡圖： 圖 3– 1 主梁結(jié)構(gòu)形式 起重量： 主鉤主 Q = 2 50 t ，副鉤副 Q =60 t ； 跨 度： L = 50 m ； 起升高度： H =35 m ； 工作制度： 中級； 小車輪距： a = 3 m ； 2. 載荷計算 1） . 起升荷載： Q 2 P ′ j 式中： 2 j ───為其升載荷動載系數(shù)，其計算公式為： ( ) 1 1 0 0 2 g y c v ′ + = + ′ d l j c ───操作系數(shù)； c= ； v ───額定其升速度， v = m/min； 0 l ───在額定載荷作用下，下滑輪組對上滑輪組的位移 量， 0 l ≈ ， H 為起升高度， 0 l = 35= ； 0 y ───在額定載荷作用下，物品懸 掛處的結(jié)構(gòu)靜變位值 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 （單位： m）， 0 y = m L 800 50000 800 = = ； d ───結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響系數(shù)： d = 2 0 0 0 2 1 1 ( ) +l + y y m m ； 1 m ───物品懸掛處的折算質(zhì)量（單位： kg）， 1 m =′ / + （ +） = ； m 2 ───額定起升質(zhì) 量（單位： kg）， m 2 =160t； d = ) ( 160 1 2 = + + ( ) 1 60 1 2 = ′ + = + ′ f Q P ───額定起重量（含吊具），吊具總重（ 2+） = Q P =160 += 起升載荷 P KN Q 2 ′ j = ′ = 小車 P ─── 小車自重引起的輪壓，小車的軌距 b=3m； 上小車自重： P = ′ = 上 下小車自重： P 1 = ′ = 下 滿載時小車引起的輪壓為： ( ) / 4 1 Q 2 P = P + P ′ j 小車 = ( + +′ ) / 4 = 2） . 主梁自重載荷 G P * 1 j 自重： [ ] (1 ) 3 )] 3 2 [ ( 3 5 3 1 2 2 n l b d + . . . . . . . . . . . . + = L E Q C a PG 式中： Q──額定起重量， Q= 160 =1568 KN； 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 2 C ──小車輪壓轉(zhuǎn)化為跨中載荷計算撓度的換算系數(shù)， 2 C = ； n ──鋼材單位容 積重量， n =； d ──腹板總厚度， d = ′ 2 = ； E──鋼的彈性模數(shù)； 50 (1 ) 3 8 )] 3 1 3 2 160 800 [ ( 3 5 3 1 2 ′ + . . . . . . . . . . . . ′ ′ ′ ′ ′ ′ + = E PG = 1 f ───起升 沖擊系數(shù) ＜ 1 j ＜ ，取 1 f = ； G P * 1 j = = 主梁均布載荷為： L G qG 總 = 總軌電管其他 G P G G G G = + + + 式中： 總 G ───單根主梁的重量， G 2 = = 總； 軌 G ───主梁軌道的重量， G = 軌； 電管 G ───主梁上附有電纜鋼管的重量， G = 電管； 其他 G ───主梁 上一些其他小物件如接線盒等， G = 其他； L ───跨度， L = 50 m； KN m L G q / 50 = = + + + = 總 梁 3） .水平慣性載荷 P Mma H = 式中： M───考慮起重機驅(qū)動力突加或突變時，對金屬結(jié)構(gòu)的動 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 力影響，通常取 M = ； m───結(jié)構(gòu)、小車或吊重的質(zhì)量（ kg）， = 結(jié)構(gòu) m （ 1+） /= ， m = + +160 + = 小車 a ───加速度， 小車 a = m/s 2 ； 大車 a = m/s 2 小車制動時，產(chǎn)生的水平載荷： P KN H = ′ ′ = 小 大車制動時，產(chǎn)生的水平載荷： P KN H 260 _ = ′ ′ = 大梁 4） .風載荷 W P W P = CK qA h 式中， C ───風力系數(shù)，由《起重機設(shè)計規(guī)范 GB38112021》表 56 插值得 C = ； h K ───風壓高度變化系數(shù)，工作狀態(tài)時 h K =1，非工作狀 態(tài)時 h K = a h .. . .. . 10 ，由《起重機設(shè)計規(guī)范》知 h K =； q───風壓，工作狀態(tài)時 = 工作 q 250 N/m 2 ，非工作狀 = 非工作 q 1000 N/m 2 A───迎風面積，吊重物的迎風面積為 45m 2 （《起重機設(shè)計規(guī) 范 GB38112021》附表 ）， A 正 = A1+η A2，由 a/h=1800/2400=，取η =，故 A = 3 + 3 + 32/2 = m 2 吊重引起的風載荷為： 工作狀態(tài)時 W P =CK qA = ′ ′ 250′ 45 h ＝ 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 非工作狀態(tài)時 PW =CK qA = ′ ′ 1000′ 45 h ＝ 106KN 側(cè)面： 工作 狀態(tài)時 W P =CK qA = ′ ′ 250′ h ＝ 非工作狀態(tài)時 W P =CK qA = ′ ′ 1000′ h ＝ 迎面： 工作狀態(tài)時 W _梁 P =CK qA = ′ ′ 250′ 209 h = 非工作狀態(tài)時 W _梁 P =CK qA = ′ ′ 1000′ h = 5） . 起重機偏斜運行時對龍門結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加載荷 P P s = Σ 2 l 式中 l ───側(cè)向力系數(shù)， 12 50 = = B L 由《起重機金屬結(jié)構(gòu)》 表 36，得 l = B───為大車輪距， B= 12 m； Σ P───起重機產(chǎn)生側(cè)向力一側(cè)的輪壓之和，不考慮沖擊系數(shù)和 動力系數(shù)，Σ P =（ ++） /4 = 881KN； P P KN s 881 2 2 = l Σ = ′ = 6） . 地震載荷 根據(jù)我國幾次 大地震后，起重機金屬結(jié)構(gòu)均未遭到破壞的實際情況，在 起重機金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計中可不考慮地震力對結(jié)構(gòu)的影響。 m 支座處： V = 時小車 輪壓 P （支座 處） 計算簡圖 彎矩圖（單位： KN m） 跨中： M= KN m My = m My = + = 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 C h a mm v = 2 + = 2′ 144 + 50 = 338 2 3 45 / 18 338 10 N mm C P = ′ = = ′ d s 擠 [ ] 131 /mm2 f ￡ s = ′ = 滿足要求！ 圖 3– 3 小車輪壓作用在軌道上 跨中部分可能承受較大正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部擠壓應(yīng)力，還應(yīng)按下式計 算復(fù) 合應(yīng)力： s 2 +s 2 + 3t 2 s s ￡ [s ] 擠擠 + 452 + 3′ 45′ = /mm2 ￡ [s ] = ′ 131 = /mm2 滿足要求！ 7 .剛度計算 1） .主梁的靜剛度： N P P P Q 10 880990 2 2 ( ) 3 1 = + + ′ = + = 小車 靜撓度： 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 5 1 880990 50000 48 3 3 1 ′ ′ = ′ ′ = EI E P L f = ＜ [f ] = 滿足要求！ 2） .主梁的動剛度 按空載時的自振周期 [T] s K M T = 2p ￡ ￡ 式中 T───自振周期（ s）； M───大車和小車的換算質(zhì)量，按下式計算： ( ) 1 小車 qL G g M = + ； 3 48 L EI K = x 其中 q───主梁單位長度質(zhì)量（ Kg / cm）； 小車 G ───小車（帶吊具）的重量（ Kg）； Ix───主梁的慣性矩（ cm4） ( 5000 10 19798) / / 2 980 1 M = ′ ′ + = Kg cm s 18812 5000 48 48 10 7 3 5 3 = = ′ ′ ′ = E L EI K x [T] s K M T 18812 = 2′ p = 2′ . ￡ ￡ 滿足！ 箱形截面主梁抗轉(zhuǎn)的剛性比較大，而且在水平方向上有一定的抗彎剛性，所 以可以不驗算整體穩(wěn)定性。 圖 3– 4 腹板布置圖 短的橫向加勁板間距為： a 750mm 4 3000 1 = = 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 橫向加勁板的設(shè)計： 外伸寬度： mm h b 40 138 30 2952 40 30 = 0 + = + . 勁 取 勁 b = 150mm 厚度 10mm 15 150 = = 腹 d ，取 = 腹 d 10mm 縱向加強筋的設(shè)計： 對縱向加強 筋要求的慣性矩為： 當 , 2952 600 0 1 = = h h 3 0 2 0 d h a h a I （ ） 需 = 式中 a——— 橫向大加勁板的間距， a = 2500mm ； 0 h ——— 腹板的高度， 0 h =2952mm ； d ——— 腹板的厚度， d =18mm； 3 4 2 18 25640430 2952 2500 2952 2500 I =（ ）′ ′ = mm 需 選用 D70′ 7等邊角鋼，它對 1 1 X X 軸的慣性距為： * 2 1 1 I I F e X X X L = + 式中 X I ——— 角鋼對 xx 軸的慣性矩， X I = cm4； L F ——— 角鋼的截面積， L F = 2 ； e——— 自 x x 軸到 1 1 x x 軸之間的距離（見圖 3 5）， e = 7— =。 V V KN A B = = H KN A = KN N NAC BD = = 計算簡 簡圖 彎矩圖 剪力圖 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 46 名稱計算簡圖和內(nèi)力圖內(nèi)力值備注 軸力 圖 風載 荷 W q 引起 的內(nèi) 力 M KN m C = m 0 = V KN E = V KN F = 風載 荷 w q