【正文】 本設(shè)計 分析起重機的受力情況，計算起重機承受的自重載荷、起升載荷、水平慣性載荷、起重機運行時的風載荷等，并將上述各種載荷分為垂直載荷和水平載荷計算主梁所。箱形梁結(jié)構(gòu)是廣泛采用的一種結(jié)構(gòu)型式，它具有制造工藝簡單、工時少、通用性強、結(jié)構(gòu)安裝檢修方便等一系列優(yōu)點。 5 結(jié) 論 龍門起重機式提高裝卸作業(yè)效率、減輕工人勞動強度、用途十分廣泛的大型起 重 40 設(shè)備。 由支腿長細比 hj rl /?? 表確定，在此 tj ll ?? 式中 ? —— 計算長度系數(shù) ,對龍門架平面， ?? ，對支腿平面 ?? AIrh?—— 支腿 處截面的回轉(zhuǎn)半徑 tl —— 支腿長度（ tl =） A —— 距支腿小端 處截面面積， ? —— 計算長度系數(shù) ,對龍門架平面， ?? 1 7 0 5 0 1 6 7 ???? 查表查得； ?? ?A 2? 10?（ 1360＋ 1300） 38 = 410? 2mm = 2m 慣性矩 ⅣⅢⅡⅠ xxxxx IIIII ???? = 1300102136012 10130012136010233 ???????????? + 1300102136012 10130012136010233 ???????????? = 1010? 4mm 抗彎模數(shù) W 為： 2132039。 支腿整體穩(wěn)定性分析 龍門起重機剛性支腿是雙向壓彎構(gòu)件，柔性支腿是單向壓彎構(gòu)件。 ⅣⅢⅡⅠ zzzzzt IIIII ???? = 13 0010280012 1013 001280010233 ???????????? + 13 0010280012 1013 001280010233 ???????????? = 1010? 4mm N VVVV 6255321 ?? ????????? mNmmNMMMM..58687321????????????? 抗彎模數(shù) W 為： 2132039。39。39。 MMM 6? 支腿強度校核 龍門架平面支腿強度校核 支腿的軸向壓力 V 為： AAAA VVVVV ???? 322 ＝ +++ ＝ 510? N 橫向推力 H 為： ?H 322 AAA HHH ?? = ?? 510? + 410? ＝ 510? N 支腿彎矩 M 為： 65 ??????? HhM 支腿剪力 Q 為： HQ? ＝ 510? N 橫截面面積 A 為： ?A 2? 10? （ 2020＋ 1300） = 410? 2mm = 2m 計算截面的支腿的抗彎模數(shù) W 為： 33710 65021300 ＝????? tzIW 由 WMAV??? （ 49） 得： Pa6626 ????? ???? 36 M PaM Pa ?? ＝ [? ] 故龍門架平面內(nèi)支腿強度校核通過。 33339。39。 222 MMM ?? ＝ 810? + 710? = 810? mmN? 三、風載 wp 引起的內(nèi)力 引起的支反力 35 Bqw hVV BA 2 233 ???= 22 ???? N 引起支腿下部彎矩 M 為： 23 qwhM ? = mmN . 5 62 ???? 39。39。 以大車的運行速度 DCv ＝ m/min＝ sm/ ，按表查取，用插值法求得 DCa ＝ 2/sm ，取 5? = 則有：引起的支反力 NBhPVV ABA 422 ???????? 引起支腿下部彎矩 M 為： 542 ?????? hPM A mmN? bVM A2239。39。741?????? 39。 引起的內(nèi)力 引起的支反力 )39。 由第二章計算結(jié)果知， 主梁自重： ?ZlG 510? N 。 在支腿平面內(nèi)，支腿下端為危險截面。 支腿平面的支腿內(nèi)應(yīng)力分析 對于具有兩個剛性支腿的龍門起重機支腿按一次超靜定龍門架簡圖進行內(nèi)力計算；對于帶柔性支腿的龍門起重機按靜定龍門架簡圖進行內(nèi)力計算。 ??? kh ln GQH XCii ?? （ 43） LhIIk ?? 12 危險截面如圖 42 的支腿截面積 A 為： A ＝ 2? 10? （ 2020＋ 1320） ＝ 410? 2mm ＝ 2m 其中 : 2I 由第二章計算結(jié)果得： 2I ＝ zI ＝ 1010? 4mm 1I 由上面結(jié)算結(jié)果得： 1I ＝ ztI ＝ 1010? 4mm 代入 LhIIk ?? 12： （ 44） 得 1010 ?????k 故橫向推力 H 為： 31 )( 932 33???? ??????????H = 510? N 支腿彎矩 M 為： 5??? ???? HhM 支腿剪力 Q 為： HQ? ＝ 510? N 二、小車慣性力 Hxp 引起的內(nèi)力 maP XH 5?? = N44 ????? （ 45） 式中 m—— 運動部分的質(zhì)量（ kg ）； a—— 起動（制動）加速度（ 2/sm ） ，參考值見表； 5? —— 系數(shù)，考慮起重機機構(gòu)驅(qū)動力（制動力）突加及突變時結(jié)構(gòu)的動力效應(yīng)，1≤ 5? ≤ 2，平均取 5? ＝ 。1 Lln GQV XCiiA ??? ?? （ 41） ＝ )5991(2 53 ???????? ＝ 510? N Lln GQV XCiiB ???? ?? 39。 一、起升載荷 XCii GQ ?? ?39。 龍門架平面的支腿內(nèi)力 對于具有兩個剛 性支腿的龍門起重機支腿按一次超靜定龍門架簡圖進行內(nèi)力計算；對于帶柔性支腿的龍門起重機按靜定龍門架簡圖進行內(nèi)力計算。對于龍門架平面，考慮小車在懸臂端時產(chǎn)生最大內(nèi)應(yīng)力。初步計算時可用它們的平均值 t? ＝，即取距支腿小端 截面的實際慣性矩作為折算慣性矩。帶懸臂的龍門起重機小車位于有效懸臂端、不帶懸臂的龍門起重機小車靠近支腿處，為計算龍門起重機支腿內(nèi)力的最不利工況。 28 4 支腿設(shè)計計算 箱形龍門起重機支腿的內(nèi)力分析按龍門架平面和支腿平面分別進行 。 ???? mm KK M P aK Emm c r ????? ??? (329) 彎曲應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部擠壓應(yīng)力作用時臨界應(yīng)力 27 ? ? ? ? MP ah Pym 51 ???? ???? ?? 由式可得： ? ? ? ? ? ?M P ammr322221221??????????? ??????M P acrmc rmcrcrmmcri44434132222111121221,?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 對于 16Mn 鋼： M P asp ???? ?? 因 pcri ?? ?, ,復合臨界應(yīng)力按式進行修正： MP acrisscr ,??????? ???????????? ?? ???? 由表可查得：取安全系數(shù) ?n MP ancrcr ][ ??? ?? M P aM P a crr ][ ??? ?? 為使主梁上下焊接對稱，減少焊接變形，帶懸臂龍門起重機在主梁的主 、 副腹板上下區(qū)都設(shè)置成縱向加勁肋，以保證制造中的對稱性，確保局部穩(wěn)定。 由 32 的計算結(jié)果可知， 如圖 所示 MP ahIM zz 1061 ???????? mmbhy 5704802240020 ????? MP ayIM z z 10602 ???????? 在圖 中， ??? ??? σ 1σ 2＝ ψσ 1σ 1σ 2＝ ψσ 1 α 26 σ σ m1＝ αβ1?? ，由表可得： ????? ??K (325) M P aK Ecr 8 ????? ??? ? (326) 圖 區(qū)格Ⅰ上下受壓縮的受力情況 圖 輪壓引起的擠壓應(yīng)力 輪壓引起的擠壓應(yīng)力 m? 單獨作用時的臨界應(yīng)力 ??? ，如圖 所示 由表，可知： 按 ba 3? ，即取 3?? 50852502 ?? ????? ah y? (327) 2239。 圖 區(qū)格Ⅰ兩側(cè)板邊 圖 區(qū)格Ⅰ兩邊受壓縮的受力情況 區(qū)格Ⅰ兩邊受到不均勻壓縮的受力情況如圖 所示。 主梁局部穩(wěn)定性校核 為了使結(jié)構(gòu)對稱，由實際生產(chǎn)經(jīng)驗取副腹板加勁肋同主腹板。以下按簡支外伸梁計算靜撓度。 主梁剛度校核 本設(shè)計只校核主梁的靜剛度，龍門起重機的靜剛度指滿載小車位于跨中和有效懸 23 臂端，在垂直平面內(nèi)引起的主梁的最大撓度。 同取圖 中 C 點處， M P azIMyIMcyyczzc580104106???????????? 將數(shù)據(jù)代入 (316)得： ? ? ? ? M P aM P a 286][ 22 ????? ? 因小車位于懸臂端，所以在此計算位置不計算平均擠壓應(yīng)力。 由式 (34),依表可知， mNMMMM GDGDYDzz????????????65564m a x2m a x2 mNMMM yWyHy ??????? ?? 444 將以上數(shù)據(jù)代入式 (315)得： M P aM P a 260][ 1028474??? ???????? 二、剪應(yīng)力 主腹板在梁截面中性 軸處的剪應(yīng)力 22 1021 2)( ???? AMI SQ nzzz ??? ≤ [? ] 式中 zQ —— 支承處剪力； S z —— 主梁中性軸以上截面對中性軸的靜面矩； 0A —— 梁截面上由腹板和翼緣板的中線所包圍的面積。 由 31 計算可知， mNMMMMGDGDYDzz????????? ??? 64563m a x1m a x1 mNMMM yWyHy ??????? ?? 444 由表查得， 16Mn MPas 345?? ，由表查得按載荷組合Ⅱ a， 計算許用應(yīng)力得： MP as ][ ??? ?? （ 1）主梁箱形截面慣性矩 I 的計算： 如下圖 所示， 矩形Ⅰ： AabhIz 2312 ??Ⅰ 18 = 15006)2622100(12 101500 23 ????? ＝ 106 4mm 123bhIy ?Ⅰ ＝ 12150010 3? ＝ 109 4mm 按 同樣的方法，可