機械結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(塔吊起重臂結(jié)構(gòu)設(shè)計)(編輯修改稿)
2025-07-23 01:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 3）起重臂截面寬度和高度可根據(jù)強度、剛度、穩(wěn)定性和構(gòu)造的要求而定，初定B=。高度H按，已知L=，得：H=～，一般起重臂的截面采用格構(gòu)式正三角形，故：（在H=～，符合）。4）運輸單元考慮到運輸條件和原材料長度限制，將重臂做成各個節(jié)段，即運輸單元。各節(jié)段在工廠制成后，運到工地，在現(xiàn)場將各節(jié)段用銷軸相連，拼裝成整體的超重臂，然后再和塔身等其他部件裝配成塔吊。初步選取兩端長度為，中間部分每10m一段，兩邊的共6段，如下圖。5）吊點位置確定正確選定吊點位置（B點），對超重臂設(shè)計是否合理有很重要的意義。吊點將機架分為兩個部分，跨中部分將產(chǎn)生最大正彎矩。如果L1過長，則懸臂部分的負(fù)彎矩大于跨中的正彎矩，截面可能由懸臂部分控制。如果L1過短，則懸臂部分的負(fù)彎矩將比跨中的正彎矩小，截面可能由跨中部分控制。由于起重臂截面往往設(shè)計成對X—X軸不對稱（圖1），因此負(fù)彎矩和正彎矩對截面從的影響并不相同，則不能簡單地按彎矩條件來選擇吊點的合理位置。設(shè)計時選取?？蛇x，根據(jù)，則L1=，L2=，如圖1。 計算簡圖及計算載荷確定1） 計算簡圖根據(jù)總體布置確定臂架的計算簡圖。在回轉(zhuǎn)平面（即水平平面）內(nèi)，作為懸臂梁計算（圖3）；在起升平面（即豎直平面）內(nèi)，作為伸臂梁計算（圖4）。圖3 回轉(zhuǎn)平面計算簡圖圖4 起升平面計算簡圖2） 載荷組合起重臂結(jié)構(gòu)計算采用下列三種載荷組合：①自重+等級吊重+工作狀態(tài)風(fēng)載荷（風(fēng)向平行臂架）+平穩(wěn)慣性力或其他水平力②自重+最大額定吊重+工作狀態(tài)風(fēng)載荷（風(fēng)向垂直臂架）+急劇慣性力或其他水平力③自重+非工作狀態(tài)風(fēng)載荷（風(fēng)向平行臂架）+起重小車及吊鉤重。由于第①、③種載荷組合對本起重臂不起控制作用，因此可僅按第②種載荷組合進行設(shè)計。3） 載荷確定（1） 臂架自重和小車移動機構(gòu)重量①選取臂架自重為4t。②。（2） 吊重 包括起重小車、吊鉤及吊重。吊重是移動載荷，其中起重小車重量和吊鉤重量是沿臂架移動但數(shù)值不變的載荷，，所吊貨物是沿臂架移動且數(shù)值變化的載荷，其數(shù)值的變化滿足起重力矩630KNm要求。 （3）風(fēng)載荷①臂架受風(fēng)載荷式中，為風(fēng)力系數(shù)，；為計算風(fēng)壓，工作狀態(tài)取250Pa；A為迎風(fēng)面積，其中A1——前片結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面積（），為結(jié)構(gòu)充實率，；A2——后片結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面積（），為結(jié)構(gòu)充實率。AL1或AL2為前后片外形輪廓尺寸，即AL=HL（圖5）圖5 桁架擋風(fēng)折減系數(shù) 計算：；； ；?！捌瑢笃膿躏L(fēng)折減系數(shù)，與前片桁架充實率以及兩片桁架間隔比B/H有關(guān)，根據(jù)B/H==；；。假定風(fēng)載荷沿臂架均勻分布，作用于水平面內(nèi)。③吊重受風(fēng)載荷：按額定起重量重力的3%計算。（4）其他水平力作用在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，除風(fēng)載荷外，還有回轉(zhuǎn)慣性力以及起吊時由于鋼絲繩傾斜引起的水平力等，可近似地取T=（Q為吊重）。 內(nèi)力計算及內(nèi)力組合1）臂架內(nèi)力計算 首先求出各種載荷作用下的臂架和塔身連接處的支反力和吊索內(nèi)里，繪出臂架的軸力N、剪力Q、和力矩M圖。（1）臂架自重及小車移動機構(gòu)重作用在臂架豎直平面內(nèi)是數(shù)值不變的固定載荷。臂架自重可假定沿長度方向均勻分布q=40N/=，小車移動機構(gòu)重量可假定為集中載荷（圖6）。列方程：。 :。 : 由于未知，所以有很多解，隨意提供一組解：BA 內(nèi)力分析：圖6 臂架自重及小車移動機構(gòu)重 （2） 吊重吊重計算公式為Q=（起重小車重+吊鉤重+所吊貨物重）動載系數(shù)動載系數(shù)是考慮到起吊貨物時，起升機構(gòu)起動和制動所產(chǎn)生的振動和沖擊的影響載系數(shù)，.由于吊重是移動載荷，所以首先對以下三種工況可能對臂架產(chǎn)生的最不利影響，進行內(nèi)力分析。①最大幅度Rmax=50m，（即吊重作用在D處，圖7）Q=(++)=.圖7 吊重作用在D處列方程： ； ； 。解得：， 其應(yīng)力圖：如下圖圖7 吊重作用在D處②幅度R≤，所吊貨物為5t（即吊重作用在C處，圖8）Q=(++5)=.列方程： ； ； 解得：KN繪制內(nèi)力圖：圖8 吊
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