第一章起重運(yùn)輸機(jī)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2024-07-21 03:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 座的組成部分，對這樣的支承結(jié)構(gòu)也可以簡化為活動鉸支座。固定支座和活動鉸支座、固定鉸支座相反，它既不能轉(zhuǎn)動，又不能沿一個(gè)方向移動。這種支座不僅能承受垂直支反力和水平支反力，而且還能承受彎矩。固定支座可以用焊接連接，亦可用螺栓連接。 圖114 活動鉸支座的典型結(jié)構(gòu)和簡圖圖 115 固定鉸支座的典型結(jié)構(gòu)和簡圖 起重運(yùn)輸機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的支座，通常是屬于空間結(jié)構(gòu)的支座。按平面支座進(jìn)行分析時(shí)，在一個(gè)平面內(nèi)屬于一種支座情況，而在另一平面內(nèi)，又可簡化成另一種支座情況。有時(shí)，在同一平面內(nèi)，由于研究的對象不同或工況不同，也可以取兩種支座情況。例如，龍門起重機(jī)在龍門架平面，當(dāng)研究上部主梁強(qiáng)度時(shí)，常取靜定支座；當(dāng)研究支腿的強(qiáng)度時(shí)，就可能取超靜定支座。 載荷簡化時(shí)，固定載荷（結(jié)構(gòu)或機(jī)構(gòu)的自重載荷）可簡化成勻布載荷、集中載荷或節(jié)點(diǎn)載荷。移動載荷（起升載荷和小車自重載荷）以輪壓的形式作用在小車軌道上時(shí)，接觸長度很小，可以簡化成集中載荷。 圖116a是一單主梁龍門起重機(jī)。根據(jù)上述原則進(jìn)行簡化時(shí)，在龍門架平面主梁和支腿用其幾何軸線代替，結(jié)構(gòu)自重視為勻布載荷，起升載荷視為集中移動載荷。計(jì)算主梁時(shí)，支座取圖116b的靜定支座；計(jì)算支腿時(shí)，用圖116c的一次超靜定支座。必須指出，如何把實(shí)際的金屬結(jié)構(gòu)合理地簡化成計(jì)算簡圖，是起重運(yùn)輸機(jī)金屬結(jié)構(gòu)分析中一個(gè)十分重要而且應(yīng)該首先加以解決的問題。計(jì)算簡圖選擇合理與否，將直接影響到結(jié)構(gòu)分析的正確性。在計(jì)算同一結(jié)構(gòu)時(shí)，往往需要采用幾種計(jì)算簡圖。初步設(shè)計(jì)時(shí)，用一個(gè)比較簡單，而精確度不高的計(jì)算簡圖（確定計(jì)算簡圖時(shí)，忽略較多的次要因素）。在最后技術(shù)設(shè)計(jì)階段，改用一個(gè)在計(jì)算上較繁，而精確度較高的計(jì)算簡圖（確定計(jì)算簡圖時(shí)，忽略較少的次要因素）。圖116 單主梁龍門起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖(a) 結(jié)構(gòu)圖。 (b) 簡化成靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖。 (c) 簡化成超靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖.第四節(jié) 起重運(yùn)輸機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的工作級別設(shè)計(jì)起重機(jī)時(shí)，需要對起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)和零部件進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定性、疲勞、磨損等計(jì)算。為使所設(shè)計(jì)的起重機(jī)具有先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，安全可靠，具有一定的工作壽命，必須在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)考慮起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)的工作級別。起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的工作級別是表明金屬結(jié)構(gòu)工作繁忙程度的參數(shù)。 起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的工作級別按結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)力狀態(tài)（名義應(yīng)力譜系數(shù)）和應(yīng)力循壞次數(shù)（應(yīng)力循環(huán)等級）分為A1～A8級。起重機(jī)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力循環(huán)等級，可以用起重機(jī)結(jié)構(gòu)在其使用壽命期間完成的總的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)來表征。這里所說的循環(huán)次數(shù)是指起升機(jī)構(gòu)從吊重被起升時(shí)開始，到準(zhǔn)備起升下一個(gè)吊重為止。我國將起重機(jī)結(jié)構(gòu)整個(gè)壽命期間總的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N按使用情況分為十級，列于表11。表11 起重機(jī)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力循環(huán)等級應(yīng)力循環(huán)等級總的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N設(shè)備使用情況U0104不經(jīng)常使用U1104U2104U3105U4105經(jīng)常輕度使用U5105經(jīng)常中等使用U6106較繁忙地使用U7106繁忙地使用U8106U9106特別繁忙地使用 起重機(jī)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)表明結(jié)構(gòu)中應(yīng)力的變化程度。它與所起升的載荷在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的應(yīng)力與額定起升載荷產(chǎn)生的應(yīng)力之比以及各個(gè)應(yīng)力出現(xiàn)的次數(shù)與總的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N之比有關(guān)。表示和之間關(guān)系的圖形稱為應(yīng)力譜。應(yīng)力譜系數(shù)按下式計(jì)算： （11） 式中 ──應(yīng)力出現(xiàn)的次數(shù)； N──總的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，； ──第i個(gè)起升的載荷產(chǎn)生的應(yīng)力，； ──額定起升載荷產(chǎn)生的應(yīng)力； m──指數(shù)，m = 3。起重機(jī)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)按名義應(yīng)力譜系數(shù)分為四級，見表12。由式（11）計(jì)算出的值應(yīng)按表12選取與其接近的較大的名義應(yīng)力譜系數(shù)。如果設(shè)計(jì)時(shí)對起重機(jī)結(jié)構(gòu)實(shí)際的應(yīng)力狀態(tài)不了解，通?？蓱{經(jīng)驗(yàn)預(yù)估一個(gè)合適的應(yīng)力狀態(tài)。表12 起重機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)及名義應(yīng)力譜系數(shù)應(yīng)力狀態(tài)名義應(yīng)力譜系數(shù)構(gòu)件應(yīng)力說明S1小通常承受很小的應(yīng)力，很少受最大應(yīng)力S2中通常承受中等應(yīng)力，偶爾受最大應(yīng)力S3大通常承受較大應(yīng)力，有時(shí)受到最大應(yīng)力S4特大經(jīng)常有規(guī)律地承受最大應(yīng)力 根據(jù)起重機(jī)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力循環(huán)等級和應(yīng)力狀態(tài)，即可確定起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的工作級別，共分為八級，列于表13。表13 起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)工作級別的劃分 應(yīng)力狀態(tài)名義應(yīng)力譜系數(shù)應(yīng) 力 循 環(huán) 等 級U0U1U2U3U4U5U6U7U8U9S1小
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