【文章內(nèi)容簡介】 空=11070N所以，電動單梁橋式起重機對操縱室操作滿載時，它的最大輪壓是當載荷移到左端極限位置時的從動輪D上，即：N D為最大輪壓N max= min為最小輪壓，出現(xiàn)在當起重機空載時，電動葫蘆移到左側(cè)時B輪上的輪壓，即N min=N B空=8050N 最大歪斜側(cè)向力 起重機運行時，由于各種原因會出現(xiàn)跑偏、歪斜現(xiàn)象。此時，車輪輪緣與軌道側(cè)面的接觸，并產(chǎn)生運行方向垂直的側(cè)向力s.圖9 橋架簡圖 由上圖所示：當載荷移到左端極限位置時，操縱室操縱時最大輪壓為ND=3891公斤，并認為NA≈ND,這時的最大歪斜側(cè)向力為： SD=λN式中：N最大輪壓 ,N=4192公斤； λ測壓系數(shù)。對于輪距同跨度的比例關(guān)系在 之間，可取λ= 。當載荷移到右端極限位置時，操縱室操縱最大輪壓為3805公斤，這時最大歪斜側(cè)向力為： 端梁中央斷面合成應(yīng)力 由于操縱室連接架加強了操縱室側(cè)端梁的強度，所以最大側(cè)向力考慮當載荷右移到極限位置時最大側(cè)向力在B輪上。 式中：K輪距，K=250cm； —斷面模數(shù)，； 〔σ〕許用應(yīng)力，由于端梁受力復(fù)雜，一般只計算垂直載荷和歪斜側(cè)向力，所以許用應(yīng)力3號鋼取〔σ〕≤1400公斤／cm178。；σ=3805250247。(2549)+250247。(2441)=974公斤/厘米178。所以σ＜[σ]=1400公斤/厘米178。.安全 車輪軸對端梁腹板的擠壓應(yīng)力車輪軸對端梁腹板的擠壓應(yīng)力為σ擠 σ擠==≤〔σ擠〕式中—操縱室操縱時，起重機最大輪壓，當載荷小車移到左端極限位置時，最大輪壓在D輪上，即=4192公斤；—端梁腹板軸孔直徑，=7cm?！肆褐胃拱搴瘢?〔σ擠〕—許用壓應(yīng)力，對3號鋼取〔σ擠〕=1150公斤/ cm178。所以σ擠 =4192247。（27）=200公斤/厘米178。＜〔σ擠〕=1150公斤/ cm178。，安全 主、端梁連接計算 主、端梁連接形式及受力分析 本產(chǎn)品的主、端梁連接是采用螺栓和減載凸緣結(jié)構(gòu)的形式，如圖所示，主梁兩端同端梁之間各用六個M20螺栓(45號鋼)連接。圖10 主、端梁連接受力分析：這種連接形式，可以為在主、端梁之間，垂直載荷由凸緣承受剪力及擠壓力，此情況下，螺栓主要承受由起重機運行時的歪斜側(cè)向力和起重機支承反力所是使的造成的拉力。一般水平慣性力對螺栓的影響可忽略不計。本產(chǎn)品的操縱室是由一個剛強的連接架同時連接到主梁及端梁上。這樣就加強了主、端梁之間的連接強度，所以這里僅驗算非操作室一側(cè)的主、端梁連接強度。 螺栓拉力的計算（1）起重機歪斜側(cè)向力力矩的計算已知：起重量Q=5000公斤 跨度L=1650cm 起重機運行速度V=45m／min如（歪斜側(cè)向力簡圖）所示：起重機歪斜側(cè)向力矩為：MS=sk式中。s歪斜側(cè)向力，由前節(jié)得：s=se= k輪距 k=所以：MS==951公斤／米 （2）歪斜側(cè)向力矩對螺栓拉力的計算如上圖（b）中，對螺栓d的計算設(shè)歪斜側(cè)向力矩MS對螺栓d的拉力為N1則N1=。式中：MS歪斜側(cè)向力矩，MS=951公斤／m178。 x螺栓d距離圖（b）中的yy軸的距離 x= ∑Xi178。每個受拉螺栓距離yy軸的平方之和（m178。）所以：N1=1522公斤 （3）起重機支承反力對螺栓的作用力矩當載荷移動到非操縱室一側(cè)的極限位置時，取端梁作為受力離體，其受力如下圖：圖11 車輪受力分析?。泓c為受力平衡點∑ＭＣ=0得：MR=MN=RBl0式中：l0力臂，如圖中所示，取t0=12cm； MR支反力RB對C的作用力矩（公斤／m）； MN所有受拉螺栓對C點得力矩之和（公斤／m）； RB起重機右端支反力，可認為是RB=NB+NC； RB=3805+3752=7557公斤 ；所以：ＭR=MN=RBl0=7557=907kg?m （4）支反力矩對螺栓的拉力設(shè)支反力矩MR對螺栓d的拉力為N2.N2=式中：MN各螺栓的力矩和； MN=907公斤米； y螺栓d中心線至上圖zz軸的距離（m）；。所以： N2=3048kg （5）螺栓d承受的總拉力N0=N1+N2=1522+3048=4570kg （6）驗算螺栓強度受拉螺栓強度σ= ≤[σ]式中：N0螺栓總拉力， N0=4570公斤； F0螺栓的凈斷面面積cm，F(xiàn)0= ；其中：d0螺紋根徑，對于M20螺栓的螺紋底徑d0= 即： ； 所以 F0= 178。247。4= 178。〔σ〕螺栓的許用應(yīng)力（公斤／厘米178。）；〔σ〕=（～）σs其中：σs材料屈服極限，對端梁連接螺栓采用45號鋼正火的M20螺栓，σs=3600公斤／厘米178。所以：σ=4570247。=2077公斤／厘米178。﹤〔σ〕所以:強度合格 （7）凸緣垂直剪切應(yīng)力驗算剪應(yīng)力：ι=cRB/F′≤〔ι〕式中：c受剪斷面形狀系數(shù)，對矩形斷面，；RB支反力，RB=7557公斤；F180。受剪面積，F(xiàn)180。=154=54cm 178。；〔ι〕材料許用剪切應(yīng)力，〔ι〕=950公斤／厘米178。所以: ι=7557247。54=210公斤/cm 178。 ι＜〔ι〕合格 （8）凸緣擠壓應(yīng)力驗算擠壓應(yīng)力 σ擠=RB/ F180。180?！堋拨叶恕呈街校篟B支反力，RB=6919公斤；F180。承壓斷面面積，由圖（b）中得：F180。180。=54=178。；〔σ端〕材料的端面擠壓應(yīng)力，〔σ端〕=2400公斤／厘米178。所以：σ端=7557247。=350公斤／厘米178。 σ端﹤〔σ端〕=2400公斤／厘米178。驗算通過。3 小車起升和運行機構(gòu)的設(shè)計計算 CD、MD型鋼絲繩電動葫蘆是我國70年代各兄弟廠聯(lián)合設(shè)計研發(fā)的第二代電動葫蘆，CD型電動葫蘆最突出的特點是采用了錐形電動機，為此，常稱CD型電動葫蘆為錐形葫蘆。CD型為常速、MD型為慢速。CD、MD型電動葫蘆為一般用途的鋼絲繩電動葫蘆。其工作級別為M2~M4，工作環(huán)境溫度為25~40攝氏度。它不適合用于充滿腐蝕性氣體或相對濕度大于85%的場所，不能代替防爆葫蘆，不宜吊運熔化金屬或有毒、易燃和易爆物品。 （1）結(jié)構(gòu)特點： CD、MD型電動葫蘆由起升機構(gòu)、運行機構(gòu)和電控三部分組成。起升機構(gòu)：起升機構(gòu)由驅(qū)動、制動、傳動和取物纏繞四種裝置組成，MD型葫蘆的起升電動機為雙機組成，兩個電機之間通過齒輪減速，速比為1:10；傳動裝置為四級圓柱齒輪減速器；取物裝置由吊鉤、鋼絲繩、卷筒等組成?？傮w布局是卷筒在中間，一端為錐形制動電動機，另一端為減速器，通過長軸和橡膠聯(lián)軸節(jié)將電機軸與減速器高速軸連接在一起，卷筒外殼為圓筒形，有懸掛形和固定形之分。 （2） 運行機構(gòu)： 運行機構(gòu)由驅(qū)動、制動、傳動和車輪四種傳動裝置組成，驅(qū)動制動裝置為二合一的鼠籠錐形制動電動機，制動器為平面制動器；傳動裝置減速器為一開一閉式圓柱齒輪傳動，車輪是踏面近似圓錐形的單輪緣鍛鋼車輪。運行小車有手動、電動和鏈動之分。 （3）電控： 采用兩套標準的磁力啟動器，一套控制起升電動機的正反轉(zhuǎn)，即上升與下降；一套控制運行電動機的正反轉(zhuǎn)，即左右橫行。操作控制是利用手動按鈕，操作電壓多為380V，為了安全有的采用低壓36V，為了防止亂繩，卷筒上裝有導(dǎo)繩器，導(dǎo)繩器橫向移動與起升限位開關(guān)配合動作，以控制起升極限位置。 電動葫蘆起升機構(gòu)設(shè)計計算電動葫蘆作為起升機構(gòu)，其設(shè)計基準工作級別為M4 ,當起重量較大時采用M3作為設(shè)計基準更為經(jīng)濟合理，電動葫蘆的整機設(shè)計壽命為10年，允許不同零件選用不同的總設(shè)計壽命，如減速器的易損壞軸承總設(shè)計壽命可比齒輪低1~2檔，或者高1~2檔對整機壽命更為有利，在整十年設(shè)計壽命中允許更換2~3次鋼絲繩等。 電動葫蘆的基本設(shè)計參數(shù)起重量G，起升高度H和起升速度V n是設(shè)計電動葫蘆起升機構(gòu)必不可少的基本設(shè)計參數(shù)，必須滿足用戶使用要求。為了保證電動葫蘆正確的進行設(shè)計，機構(gòu)的工作級別和接電持續(xù)率的確定也是設(shè)計必不可少的。 電動葫蘆起升機構(gòu)簡要設(shè)計步驟 （1) 吊鉤的選用，吊鉤在我國已經(jīng)標準化，并有相應(yīng)的標準，根據(jù)起重量和工作級別從有關(guān)制造廠提供的性能參數(shù)表中選擇所需要的吊鉤。(2) 計算鋼絲繩最大靜拉力并選擇鋼絲繩鋼絲繩最大靜拉力S===29070N式中：S鋼絲繩最大靜拉力，N； Q起升載荷，Q=, N ；GP起重量，kg； 電動葫蘆起升機構(gòu)總效率，由起重機設(shè)計手冊查得=~，取=； q滑輪組倍率，為滑輪組分支數(shù)，取q=2； 滑輪組鋼絲繩卷入卷筒的根數(shù)，去=1。鋼絲繩繩徑的確定，鋼絲繩直徑不應(yīng)小于下式計算的最小直徑： d=C==16mm式中d鋼絲繩最小直徑，mm；C選擇系數(shù)，；C由下表表1 選擇系數(shù)C值選出。機構(gòu)工作級別為，取C= 為鋼絲繩的計算值，經(jīng)整圓后再選擇標準直徑的鋼絲繩，整圓后d選不應(yīng)超過d計算值的25%，否則繩太粗，不易彎曲而壽命短。 由《起重機計算實例》附錄選得d=驗算鋼絲繩安全系數(shù)：當按選擇系數(shù)法選擇鋼絲繩后，可根據(jù)鋼絲繩的實際破斷力驗算安全系數(shù)n。鋼絲繩理論破斷力按下式計算:式中：鋼絲繩理論破斷力，N；d選用的鋼絲繩直徑，mm； 鋼絲繩的抗拉強度極限，N按上表選取1700； 鋼絲繩中金屬絲截面與整個截面積的比值，與鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般取=~，此處取=； k鋼絲繩編結(jié)損失系數(shù)，一般取k=~,；所以==168534N安全系數(shù)按下式計算：n==16853429070= 因此所選鋼絲繩滿足要求。 (3) 卷筒基本尺寸、轉(zhuǎn)速和強度計算 根據(jù)標準，卷筒材料一般選用鑄鐵或鑄鋼，對于工作級別為中度的卷筒，應(yīng)選鑄鐵