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正文內(nèi)容

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(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 座的組成部分,對(duì)這樣的支承結(jié)構(gòu)也可以簡(jiǎn)化為活動(dòng)鉸支座。固定支座和活動(dòng)鉸支座、固定鉸支座相反,它既不能轉(zhuǎn)動(dòng),又不能沿一個(gè)方向移動(dòng)。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(dòng)鉸支座的典型結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)圖圖 115 固定鉸支座的典型結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)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(jiǎn)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(duì)象不同或工況不同,也可以取兩種支座情況。例如,龍門(mén)起重機(jī)在龍門(mén)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(jiǎn)化時(shí),固定載荷(結(jié)構(gòu)或機(jī)構(gòu)的自重載荷)可簡(jiǎn)化成勻布載荷、集中載荷或節(jié)點(diǎn)載荷。移動(dòng)載荷(起升載荷和小車(chē)自重載荷)以輪壓的形式作用在小車(chē)軌道上時(shí),接觸長(zhǎng)度很小,可以簡(jiǎn)化成集中載荷。 圖116a是一單主梁龍門(mén)起重機(jī)。根據(jù)上述原則進(jìn)行簡(jiǎn)化時(shí),在龍門(mén)架平面主梁和支腿用其幾何軸線(xiàn)代替,結(jié)構(gòu)自重視為勻布載荷,起升載荷視為集中移動(dòng)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(jiǎn)化成計(jì)算簡(jiǎn)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(wèn)題。計(jì)算簡(jiǎn)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(jiǎn)圖。初步設(shè)計(jì)時(shí),用一個(gè)比較簡(jiǎn)單,而精確度不高的計(jì)算簡(jiǎn)圖(確定計(jì)算簡(jiǎn)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(jiǎn)圖(確定計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí),忽略較少的次要因素)。圖116 單主梁龍門(mén)起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖(a) 結(jié)構(gòu)圖。 (b) 簡(jiǎn)化成靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖。 (c) 簡(jiǎn)化成超靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖.第四節(jié) 起重運(yùn)輸機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的工作級(jí)別設(shè)計(jì)起重機(jī)時(shí),需要對(duì)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(jí)別。起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的工作級(jí)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(jí)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(jí))分為A1~A8級(jí)。起重機(jī)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力循環(huán)等級(jí),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(lái)表征。這里所說(shuō)的循環(huán)次數(shù)是指起升機(jī)構(gòu)從吊重被起升時(shí)開(kāi)始,到準(zhǔn)備起升下一個(gè)吊重為止。我國(guó)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(jí),列于表11。表11 起重機(jī)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力循環(huán)等級(jí)應(yīng)力循環(huán)等級(jí)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(chēng)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(jí),見(jiàn)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(duì)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(shuō)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(jí)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(jí)別,共分為八級(jí),列于表13。表13 起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)工作級(jí)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(jí)U0U1U2U3U4U5U6U7U8U9S1小
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