【導(dǎo)讀】懸臂根部腹板上角點(diǎn)（拉應(yīng)力）疲勞強(qiáng)度計(jì)算........18. 水平載荷作用下，馬鞍橫梁跨中截面內(nèi)力計(jì)算.............29. 水平載荷作用下，支承架的小車軌頂處位移...............39

　　

【正文】 為： 15mm 通過驗(yàn)算，懸臂靜剛度滿足要求。 水平框架為多次超靜定結(jié)構(gòu)，利用結(jié)構(gòu)力學(xué)的對稱性，從兩端梁中間截開取超靜定框架一側(cè)為基本系統(tǒng)，并作為計(jì)算簡圖。由前節(jié)計(jì)算得均布載荷作用超靜定剪力為1xYQ , 1xzQ ， 移動載荷作用跨中或懸臂超靜定剪力為 2xYQ , 2xzQ , 3xYQ , 3xZQ 。 計(jì)算水平剛度時(shí)只考慮慣性力影響，而忽略風(fēng)力作用。 小車位于跨中時(shí)，剛度計(jì)算簡圖如圖 621 所示，水平剛度 2SY 為： 圖 621 剛度計(jì)算簡圖 0HP = (t) 0hq =(t/m) 2SY =( 2S /(4800E yI ))( 0hq 2S / 0hq ( 21L + 22L )+ 0HP S/( 1xzQ + 1yzQ )( 2xzQ + 2yzQ )B1) =( 226 /(4800210000))( 226 /( 28 + )+26/(+)(+) = (mm) 跨中水平靜剛度許用值為： 20mm 25 通過驗(yàn)算，跨中水平靜剛度滿足要求。 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(shí)，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。 門架縱向靜剛度計(jì)算 小車制動時(shí)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。 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 。計(jì)算簡圖如圖 711 所示。 27 圖 711 計(jì)算基本簡圖 支承架是三次超靜定結(jié)構(gòu)，由馬鞍橫梁中間截面斷開，作為超靜定的基本結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)對稱，載荷對稱，斷開截面只有彎矩和軸向力。為了求解超靜定內(nèi)力簡單，將均布載荷 3Q 、 4P 、 2Q 、 6Q 與集中力 2P 作用分開考慮，設(shè)均布載荷引起截面彎矩為 1YM ，軸向力為 1YF ，由集中力 2P 引起的截面彎矩為 3YM ，軸向力為 4YF ，然后將內(nèi)力求和進(jìn)行校核計(jì)算。 ，如圖 712 所示 ，如圖 713 所示 圖 712 彎矩作用下單位力圖 圖 713 軸向力作用下單位力圖 4P 作用下彎矩圖，如圖 714 所示 28 2P 作用下彎矩圖 ,如圖 715 所示 圖 714 均布載荷和 4P 作用下彎矩圖 圖 715 2P 作用下彎矩圖 基本結(jié)構(gòu)在均布載荷、集中力作用下各截面的彎矩值為： 各截面彎矩值 33QXM= 3Q 21a /8= /8= (tm)= (KNm) 34QXM=33QXM= (KNm) 35QXM=33QXM= (KNm) 36QXM=( 2b + 1a /4)3Q 1a /2 =(+) = (tm) = (KNm) 46PXM = 2b 4P == (tm)= (KNm) 26QXM= 2Q 2b 2b /2=(tm)= (KNm) QXM6=36QXM+ 46PXM +26QXM=++= (tm)= (KNm) 1aF = 1a 3Q /2+ 4P + 2Q 2b + 6Q 1L /2 =+++ = (t) = (KN) QXM8=QXM6+ 1aF 4a =+= (tm)=(KNm) 67QXM= 6Q 21L /8= /8= (tm)= (KNm) 29 2aF = 2P = (KN) 25PXM= 2P 6a == (tm)= (KNm) 26PXM = 2P ( 6a + 2b ) =(+) = (tm) = (KNm) 28PXM = 26PXM + 2aF 4a =+ = (tm) = (KNm) 27PXM = 28PXM = (KNm) 注：以上符號如33QXM的含義為：３－３截面在 3Q 作用下的Ｘ方向的彎矩 ，馬鞍橫梁跨中截面內(nèi)力計(jì)算 1． 剛性支腿側(cè)計(jì)算 支承架作用水平載荷有 3P 、 4Q 、 5Q 、 6P 、 5P 及扭矩 MN 作用，支承架兩側(cè)作用的載荷對應(yīng)相等，計(jì)算簡圖如圖 721 所示 圖 721 計(jì)算簡圖 水平載荷作用下基本結(jié)構(gòu)同前。由于結(jié)構(gòu)對稱，載荷反對稱，馬鞍橫梁斷開截面只有剪力，為求解簡單，將載荷分為三種情況作用在基本結(jié)構(gòu)上，一種是均布載荷，一種是 5P 作用，第三種是 MN 作用。三種情況的內(nèi)力分別假定為 5Y 、 6Y 、 7Y ，然后求和內(nèi)力，最后進(jìn)行校核計(jì)算。 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)=(KNm) 44QXM =( 4Q 2a ^2)/2=(^2)/2 = (tm)=(KNm) 34PXM=34PXM= (KNm) 45QXM = 44QXM = (KNm) 31 36PXM= 3P ( 2a + 3a )=(+) = (tm)= (KNm) 46QXM = 4Q 2a ( 3a + 2a /2) =( += (t?m)= (KNm) 56QXM= 5Q /223a = (tm)= (KNm) 36PyXM=36PXM+ 46QXM +56QXM=++=(tm)= (KNm) 3aF =36PyXM2/ 1L =2/= (t)= (KN) QYXM8 = 36PyXM 3aF 4a == (tm)= (KNm) QYXM7 =0 4aF=25P 3a / 1L =2(t)=(KN) 55PXM=0 56PXM= 5P 3a == (tm)= (KNm) 58PXM=56PXMV 4a 4a == (tm)= (KNm) 57PXM=0 5aF=2MN/ 1L =2(t)= (KN) MX5MN=MN= (KNm) MX6MN=MN= (KNm) MX7MN=0 MX8MN=MN5aF4a == (tm)= (KNm) 5Y 、 6Y 、 7Y 的計(jì)算 DT11=( 1a ^3/24/ 3xI + 1a ^22a /4/ 10xI + 3b /12/ 11xI (31a 1a +61a 2b +42b 2b )+ 5a /24/7xI (22b + 1a )^2)/E+ 1a 1a 1a /(Ga nI ) =(^3/24/+^2+ (3+6+4)+(2+)^2)/210000.0+() = 32 DT1QY=( 6a 1a (4XSQM+34PXM6a / 2a )/ 10xI + 5a ( 1a +2b ) QYXM8 / 7xI + 3b ((1a +2b )(34PXM+ 44QXM )+(1a +2b )(36PXM+56QXM)+(1a +2b )56QXM)/ 11xI )/+ 1a 1a /(Ga nI )(4XSQM+44QXM +(( 6a + 2a )/ 2a ) 34PXM ) =((+)/+( +)+((+)(+)+(+46)(+)+(+))/)/+()(++((+)/ )) = 5Y =DT1QY/DT11=(t)= (KN) DT15P= 1a 1a /( Ga nI ) 1a 5P + 3b ( 1a (55 PXM+56PXM)+ 2b (55 PXM+56PXM))/(E11xI )+ 5a ( 1a +2b )58PXM/(E 7xI ) =()+((0+)+(0+))/()+(+/() = DT1MN=( 3b ( 1a + 2b )MN/2/ 11xI + 5a /12/ 7xI ( 1a +22b )MX8MN)/E+MN1a 1a /(Ga nI ) =((+)+(+2))/2100+() = 6Y =DT1 5P /DT11=(t)= (KN) 7Y =DT1MN/DT11=(t)= (KN) 支承架各截面內(nèi)力及應(yīng)力 計(jì)算 －３內(nèi)力值和應(yīng)力值 ZXM3 = 33QXM 1YM 3YM ( 5Y 5Y + 6Y 6Y + 7Y 7Y )1a /2 =()()(++) = (tm)= (KNm) 33QYM=33QXM 1YM 3YM +( 5Y + 6Y + 7Y )1a /2 =()()+(++)33 = (tm)= (KNm) 3XM = 33QYM 3XQ = 1YF + 4YF + 3P =++= (t)= (KN) 3ZQ = 3Q 1a /+( 5Y + 6Y + 7Y ) =+(++) = (t)= (KN) 3ZQ = 33YQM / 3xI 2X /2 wnT / = = (MPa) 3XJ = 3XQ /( 2X 10X )/ =()/ = (MPa) 3NQ = 3ZQ / 3a /=(MPa) ? ?223 3 3 32 2( Z X ) 3 J X2 0 .7 2 3 .2 3 7 3 1 5 .2 6NQ? ? ? ? ?? ? ? ? =(MPa) 通過驗(yàn)算其計(jì)算應(yīng)力 小于 ，滿足要求 －４內(nèi)力值和應(yīng)力值 4XZM = 3XZM ( 1YF + 4YF )2a + 3XPM + 4XQM =(+)++ = (tm)= (KNm) 4XYM = 3XYM ( 1YF + 4YF )2a 34PXM 44QXM =(+) = (tm)= (KNm) 4XQ = 3XQ + 4Q 2a =+= (tm)= (KNm) 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) ? ?