【正文】 1,4 點(diǎn)應(yīng)力略大于 2 點(diǎn)應(yīng)力；1 點(diǎn)應(yīng)力略小于 4 點(diǎn)，由于 1 點(diǎn) 2 點(diǎn)亦為疲勞強(qiáng)度、板穩(wěn)定的驗(yàn)算點(diǎn)，當(dāng) 1 點(diǎn)滿足要求而有余量時， 4 點(diǎn)也應(yīng)該滿足，因此，靜強(qiáng)度設(shè)計(jì)只驗(yàn)算 1 點(diǎn) 2 點(diǎn)強(qiáng)度足以滿足設(shè)計(jì)要求。6mm? ? 主梁和端梁采用法蘭盤螺栓連接 端梁截面形式 端梁截面形式如圖 412所示 。 F 平agma GF ?? G——物體自重 g——重力加速度 平a ——大車制動 /啟動時產(chǎn)生的平均加速度 ? ?20 . 6 6 7 ma 0 . 0 8 3t8V s? ? ?大平 t=8～ 10s，本題取 8s 上端梁慣性水平力 F橫 計(jì) ，主梁慣性水平力 梁計(jì)F 和小車及載荷慣性水平力 小車F 計(jì)算 3Q 0 . 1 0 5 3 2 1 8= 0 . 0 0 7 6 7 1 0 )2 g 2 1 0GF k g? ? ? ??平橫橫 計(jì) （ ? ?31 a 0 . 0 8 3q 5 . 3 7 0 . 0 4 5 1 0 k gg 1 0F ? ? ? ? ? ?平梁 計(jì) ? ? ? ?3a 4 5 2 0 . 7 4 3 . 5( ) 0 . 0 8 3 0 . 1 6 9 6 1 0 k g2 g 2 1 0Q G GF ? ? ? ??? ? ? ? ??? 平小 車 司 機(jī) 室小 車 T 2 4 5 2 0 . 0 8 3= 0 . 3 7 3 5 k g2 2 1 0QaT g ?????平 （ ） 6 結(jié)構(gòu)件風(fēng)力也屬于均布力，通常多考慮沿大車軌道方向的風(fēng)力作用。 3 第二章 初選 支腿 結(jié)構(gòu)形式 門架結(jié)構(gòu)型式、尺寸及計(jì)算截面 門架結(jié)構(gòu) 型式及尺寸 及計(jì)算截面如圖 21 所示 圖 21 123112=932049829144107619200780A mmA mmA mmL mmB mmB mm????? 4 第三章 載荷計(jì)算 . 自重載荷 計(jì)算出梁的質(zhì)量有公式 ShhWm G ??? ?????? ?????? ??? 312和公式 213W hh ??????????可 得 單根主 梁自重： ? ?? ?312312 1 . 7 ( 0 . 0 0 8 2 ) 7 . 8 5 1 0 2 6 8 6 . 6 1 . 331 6 . 7 6Gm h St? ? ????? ??????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????? 若軌道每米質(zhì)量為 gM ，軌道安裝質(zhì)量系數(shù)為 r，欄桿、小車導(dǎo)電架質(zhì)量和為(t/m)，則軌道安裝等質(zhì)量和 zM 為： zM =( gM r+)=(+)= (t)= (KN) 單根 主梁總重量 M 為 M= Gm + zM =+=(t) 運(yùn)行沖擊系數(shù) 4? 對于軌道接頭狀況一般，起重機(jī)通過接頭時會發(fā)生垂直沖擊效應(yīng)，此時運(yùn)行沖擊系數(shù) 4? 由式 hv y0 5 ??? 確定 所以 hv y0 5 ??? =+? ? 1= 由于本機(jī)工作級別較高所以 2 m in 21. 13 9 0. 51??取 ， 取 所以起升動載系數(shù) qv2m in22 ??? ?? = +≈ 構(gòu)件質(zhì)量或質(zhì)量集度與重力加速度 (=)之積，便為作用門機(jī)結(jié)構(gòu)上的集中重力或重力集度。 980h mm? 8 端梁寬度 39。因此計(jì)算折算應(yīng)力時，僅計(jì)算懸臂根部主腹板 左 下角點(diǎn)的切應(yīng)力和彎曲正應(yīng)力的組合。對工作級別是Ａ６、Ａ 6 級的結(jié)構(gòu)件，應(yīng)驗(yàn)算疲勞強(qiáng)度。 21 第五章支腿的設(shè)計(jì)計(jì)算 支腿基本尺寸設(shè)計(jì) 根據(jù)跨度 S=26m,采用兩側(cè)剛性支腿的門架，通過高強(qiáng)度螺栓與主梁連接。 水平剛度計(jì)算式中 1xzQ , 1xyQ 等于強(qiáng)度計(jì)算內(nèi)力對應(yīng)值 QH0/Q0, 2xzQ , 2xyQ , 3xzQ , 3xyQ 等于強(qiáng)度計(jì)算內(nèi)力各對應(yīng)值 0HP /P0 小車位于懸臂時，剛度計(jì)算簡圖見圖 622，水平靜剛度 3SY 為： 圖 622 剛度計(jì)算簡圖 0HP = (t) 0hq =(t/m)2 3SY =( 11L /(EyI ))( QM ( S+2( 21L + 22L )S/ 2S +( 21L / 2S )11L )+ PM (S+11L )+(S+11L ) B1( 1xzQ 3xzQ )+SB1( 1xyQ 3xyQ ) =(())((26+2( 228 ?? )26/ 226 +(88/ 226))+(26+)+(+)()+26()) =(mm) 懸臂水平靜剛度許用值為： 通過驗(yàn)算，懸臂端水平靜剛度滿足要求。m) 34QXM=33QXM= (KNm) QXM6=36QXM+ 46PXM +26QXM=++= (tm) 26PXM = 2P ( 6a + 2b ) =(+) = (t 30 2 剪力作用下單位力圖 ：如圖 722 所示 3 均布水平載荷 3P 、 6P 作用下彎矩圖，如圖 723 所示 圖 722 剪力圖 圖 723 彎矩圖 5P 作用下彎矩圖，如圖 724 所示 作用下彎矩圖，如圖 725 所示 圖 724 5P 作用下彎矩圖 圖 725 MN 作用下彎矩圖 、集中力 5P ，扭矩 MN 作用下， 各截面彎矩值 34PXM= 3P 2a == (tm) 46QXM = 4Q 2a ( 3a + 2a /2) =( += (t?m)= (KNm)= (KNm)= (KNm)= (KNm)= (KNm)= (KNm)= (KNm) 44QXM =( 4Q 2a ^2)/2=(^2)/2 = (tm) 28PXM = 26PXM + 2aF 4a =+ = (tm) 1aF = 1a 3Q /2+ 4P + 2Q 2b + 6Q 1L /2 =+++ = (t) = (KN) QXM8=QXM6+ 1aF 4a =+= (tm) 36QXM=( 2b + 1a /4)3Q 1a /2 =(+) = (t 第七章 支承架設(shè)計(jì)計(jì)算 強(qiáng)度 設(shè)計(jì)計(jì)算 ，馬鞍橫梁跨中截面內(nèi)力計(jì)算 垂直作用載荷有 3Q 、 2Q 、 6Q 、 2P 、 4P 。 即 0 1 0 .2 2 1 6 50 .2 9xrh ???=，為便于計(jì)算取為 800mm， 0 524800Ab m mh? ? ? 箱型截面翼緣板寬厚比應(yīng)滿足 ? ?sb ?? 23550~40? 即 ? ≤，取 ? =10mm 支腿等效截面形式 支腿等效截面形式如圖 53 所示 22 23 第六章 龍門架剛度設(shè)計(jì)計(jì)算 ，小車作用在跨中時，計(jì)算簡圖如圖 2—12 所示，跨中靜剛度 SY ： P 圖 2—12 計(jì)算簡圖 3C 為小車輪距對剛度影響系數(shù) ,其值為： 3C =13BB/2/ 2S + 3B /2/ 3S =13+ /2/ 326 = SY =( QP + GP )3S /(9600ExI )3C =(+)263 /(9600) = (mm) K= xI h/( yI S) =(26) = 主梁跨中靜剛度許用值為 通過驗(yàn)算，跨中靜剛度滿足要求。對重級工作類型的起重機(jī)，在焊接的板結(jié)構(gòu)金屬結(jié)構(gòu)計(jì)算時，取值 等效? = t ????? 等效等效 ? 上面門架內(nèi)應(yīng)力計(jì)算中，最大應(yīng)力再懸臂根部截面主腹板翼緣板下角點(diǎn)，為此用 等效?代替 Q，即為在等效載荷作用下產(chǎn)生的最高應(yīng)力。 5 點(diǎn)為中軌或半偏軌箱形梁上蓋板局部彎曲應(yīng)力驗(yàn)算點(diǎn)。 10mm? ? 腹板 39。它可分為均布力和集中力作用在結(jié)構(gòu)上。于是，主梁重力集度 1q 為： ? ?1412 1 6 . 7 6 1 0 1 . 3 5 . 3 72 6 8 6 . 6Mg KNq mL L S ???? ? ? ? ?? ? ? ? 其余構(gòu)件質(zhì)量 (t)、質(zhì)量集度 (t/m)計(jì)算方法相同，詳見表 1－ 1，表中重力考慮了沖擊系數(shù) 4? 5 表 31 (單位： t) 單根主梁質(zhì)量 馬鞍梁質(zhì)量 支腿質(zhì)量 下橫梁質(zhì)量 上 橫 梁質(zhì)量 司機(jī)房及電氣質(zhì)量 大 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)質(zhì)量 移動載荷由起重量、小車質(zhì)量及起升、下降、運(yùn)行的沖擊引起的，如假設(shè)小車的輪壓均勻分布，則作用在一根主梁上兩小車輪壓力和為： P1=( QP 1? + 0P 2? )/2 =(45+)/2= (t)= (KN) 水平作用載荷 水平作用載荷主要是自重載荷和移動載荷的質(zhì)量，在大車制動時產(chǎn)生的慣性力及風(fēng)載荷引起的。 800B mm? 端梁上下翼緣板厚 039。 危險(xiǎn)截面內(nèi)危險(xiǎn)應(yīng)力點(diǎn)為 5 點(diǎn)，如圖 42 所示，危險(xiǎn)端面內(nèi) 3 點(diǎn)承受剪應(yīng)力最大，由于 3 點(diǎn)最大剪應(yīng)力與其許用剪應(yīng)力相比很小，可不進(jìn)行驗(yàn)算。驗(yàn)算的截面為跨中和懸臂的根部，驗(yàn)算的點(diǎn)如圖 43 所示： 對于使用較繁重的起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算其疲勞強(qiáng)度應(yīng)滿足? ?p?? ?max ?? 等效等效 ? ——計(jì)及實(shí)際起重量變動影響的等效靜載荷系數(shù)。 初次計(jì)算時，對軸心受壓柱和偏心受壓柱的長細(xì)比 ， 可以假定軸向力 N，據(jù)估算本機(jī)軸向力 N=45t，故可取 λ=80 則： ? ?3260450 10 8 156 102 6 80NAmlrm????? ? ????? ? ? 式中 N—計(jì)算的軸向力 ， N=45t 0l —柱的計(jì)算長度， 0l = l1? 又因?yàn)? 1= 2 ? ?， ? —受壓柱的穩(wěn)定系數(shù)，查表取 ? = 根據(jù)表 615 中組合梁截面尺寸的近似比值關(guān)系， 則有 ： 321, ??? rdrbrh cyx ??? 式中 h、 b、 cd —分別為柱截面的高、寬和平均管徑 1? 、 2? 、 3? —依界面而定的比例系數(shù)，由表 615 查 ,取 1? = xr 、 yr 、 r —截面的回轉(zhuǎn)半徑，初計(jì)算時取 xr = yr =r 為使截面尺寸合理，對于偏心受壓柱則先確定截面高度 h，再按選定的尺寸和截面積求出另一尺寸，所以只需根據(jù) ? 算出 h即可。 門架縱向靜剛度計(jì)算 小車制動時確定主梁沿門架縱向變形值即為縱向靜剛度計(jì)算，取計(jì)算模型為靜定結(jié)構(gòu)，計(jì)算基本簡圖如圖 63 26 圖 63 計(jì)算基本簡圖 yP =(t) 同樣只考慮小車制動慣性力，不計(jì)風(fēng)力，小車制動門架縱向靜剛度 Y 3YM 為： 4sY = yP /3002h S(1+K)/E/ xI = 26(1+)/= (mm) 其中： K= xI H/( yI 1S) =(26) = 主梁縱向靜剛度許用 值為： 14mm 主梁縱向靜剛度滿足要求。m) 35QXM=33QXM= (KNm)= (KNm) = (KNm)=(KNm) 56QXM= 5Q /223a = (tm) 58PXM=56PXMV 4a 4a == (tm) 33QYM=33QXM 1YM 3YM +( 5Y + 6Y + 7Y )1a /2 =()()+(++)33 = (tm) 4ZQ = 3NQ + 4P =+= (KN) 4X? = 4XM / 4XI 2X /2 = = (MPa) JX4= 5XQ /( 2X 10X 2)/100 34 =(2)/100 = (MPa) NN4=NZ4/ 4a /100=(MPa)