100噸-S=24米-H=8.5米-A5雙主梁?jiǎn)涡≤囬T吊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(14頁(yè)).pdf
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2024-07-17
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1、 第 1 頁(yè) 電話:傳真:100 噸-S=24 米-H=8.5 米-A5_雙主梁?jiǎn)涡≤囬T吊 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 書 編制:_日期:_審核:_日期:_審定:_日期:_ 【2011-11-8】第 2 頁(yè) 電話:傳真:【000】.起重機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)綜述 1.主要結(jié)構(gòu)件特點(diǎn):主梁采用桁架式結(jié)構(gòu),支腿采用管結(jié)構(gòu),下橫梁采用型鋼拼接梁結(jié)構(gòu);2.根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范【GB3811-2008】,結(jié)構(gòu)之起升速度、小車運(yùn)行速度、大車運(yùn)行速度都很慢;起重機(jī)主要結(jié)構(gòu)的計(jì)算將以此基準(zhǔn)來(lái)參考起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范【GB3811-2008】;3.支腿采用一側(cè)剛性腿另一側(cè)揉性腿,這樣 結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn):可降低甚至消除大車運(yùn)行車輪因過(guò)約束而產(chǎn)生2、的輪緣摩擦力;結(jié)構(gòu)缺點(diǎn):整個(gè)門架在小車運(yùn)行方向上會(huì)較柔軟;【A00】.整機(jī)總圖如下:圖【A00】【1】【AutoCAD 平面視圖】【A10】.我們對(duì)整體結(jié)構(gòu)采用有限元建模并給予分析,結(jié)構(gòu)主體采用梁?jiǎn)卧豢紤]到有限元的特點(diǎn)和我們的分析目的,有限元結(jié)構(gòu)模型的建立結(jié)果將會(huì)比實(shí)際更為簡(jiǎn)潔;分析的各主要工況如下:1.小車位于跨距中間附近,大、小車都停止,載荷考慮小車自重和小車額定起重量,不考慮其余載荷,考察主梁垂直靜剛度;2.小車位于跨距中間附近,小車靜止,大車加速或制動(dòng),載荷考慮小車自重和小車額定起重量,考慮結(jié)構(gòu)自重和風(fēng)載,風(fēng)載的方向?yàn)椴焕姆较颍疾熘髁核狡茦O限值;3.小車位于跨距中間附近加速或3、制動(dòng),大車加速或制動(dòng),載荷考慮小車自重和小車額定起重量,考慮結(jié)構(gòu)自重和風(fēng)載,風(fēng)載的方向?yàn)椴焕姆较颍疾旖Y(jié)構(gòu)整體綜合應(yīng)力值;4.小車位于剛性支腿附近加速或制動(dòng),大車加速或制動(dòng),載荷考慮小車自重和小車額定起重量,考慮結(jié)構(gòu)自重和風(fēng)載,風(fēng)載的方向?yàn)椴焕姆较颍疾旖Y(jié)構(gòu)整體綜合應(yīng)力值;5.小車位于揉性支腿附近加速或制動(dòng),大車加速或制動(dòng),載荷考慮小車自重和小車額定起重量,考慮結(jié)構(gòu)自重和風(fēng)載,風(fēng)載的方向?yàn)椴焕姆较颍疾旖Y(jié)構(gòu)整體綜合應(yīng)力值;6.主梁接頭銷軸受力計(jì)算;7.最后綜合所有的分析結(jié)果已驗(yàn)證整體結(jié)構(gòu)的可行性。111213 第 3 頁(yè) 電話:傳真:圖【A10】【A】【Ansys 中三維軸測(cè)視圖】圖【A4、10】【B】【Ansys 中三維立面視圖】第 4 頁(yè) 電話:傳真:圖【A10】【C】【Ansys 中三維側(cè)面視圖】小車位于跨距中間附近,大、小車都停止,載荷考慮小車自重和小車額定起重量,不考慮其余載荷,考察主梁垂直靜剛度;結(jié)果如下:圖【A10】【1】【下?lián)蠄D(顯示單元)】第 5 頁(yè) 電話:傳真:如上圖可知:額定靜載最大下?lián)希捍?;最大下?lián)习l(fā)生于跨中附近(如上圖顯示“MIN”處);主梁跨距:S=24 ;最大垂直靜剛度:垂 垂 ;垂 ,垂直靜剛度符合要求,依起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范【GB3811-2008】;小車位于跨距中間附近,小車靜止,大車加速或制動(dòng),載荷考慮小車自重和小車額定起重量,考慮結(jié)構(gòu)自重和風(fēng)載5、,風(fēng)載的方向?yàn)椴焕姆较颍疾熘髁核狡茦O限值;結(jié)果如下:圖【A10】【2A】【水平最大偏移(顯示線型)】第 6 頁(yè) 電話:傳真:圖【A10】【2B】【水平最大偏移(顯示單元)】如上圖可知:主梁水平最大偏移:水 ;【按顯示單元的這張圖看,有顯示單元的更準(zhǔn)確!】水平剛度:水 水 ;水 ,水平剛度符合要求,依起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范【GB3811-2008】;小車位于跨距中間附近加速或制動(dòng),大車加速或制動(dòng),載荷考慮小車自重和小車額定起重量,考慮結(jié)構(gòu)自重和風(fēng)載,風(fēng)載的方向?yàn)椴焕姆较颍疾旖Y(jié)構(gòu)整體綜合應(yīng)力值;結(jié)果如下:第 7 頁(yè) 電話:傳真:圖【A10】【3A】【最大應(yīng)力(顯示單元)】圖【A10】【3B】【6、最大應(yīng)力(顯示單元)】【最大應(yīng)力處放大】第 8 頁(yè) 電話:傳真:如上圖,最大應(yīng)力在顯示“MX”的地方;材料為 Q235-B,屈服強(qiáng)度 ,安全系數(shù) ,極限最大值為 ;如圖所示:綜合應(yīng)力=.159E+09(Pa),即=159(MPa);=159(MPa)=195(MPa),綜合極限應(yīng)力在該工作狀態(tài)滿足要求;小車位于剛性支腿附近加速或制動(dòng),大車加速或制動(dòng),載荷考慮小車自重和小車額定起重量,考慮結(jié)構(gòu)自重和風(fēng)載,風(fēng)載的方向?yàn)椴焕姆较颍疾旖Y(jié)構(gòu)整體綜合應(yīng)力值;結(jié)果如下:圖【A10】【4A】【最大應(yīng)力(顯示單元)】第 9 頁(yè) 電話:傳真:圖【A10】【4B】【最大應(yīng)力(局部放大)】如上圖,最大應(yīng)力在顯示“7、MX”的地方;材料為 Q235-B,屈服強(qiáng)度 ,安全系數(shù) ,極限最大值為 ;如圖所示:綜合應(yīng)力=.117E+09(Pa),即=117(MPa);=117(MPa)=195(MPa),綜合極限應(yīng)力在該工作狀態(tài)滿足要求;小車位于揉性支腿附近加速或制動(dòng),大車加速或制動(dòng),載荷考慮小車自重和小車額定起重量,考慮結(jié)構(gòu)自重和風(fēng)載,風(fēng)載的方向?yàn)椴焕姆较颍疾旖Y(jié)構(gòu)整體綜合應(yīng)力值;結(jié)果如下:第 10 頁(yè) 電話:傳真:圖【A10】【5A】【最大應(yīng)力(顯示單元)】圖【A10】【5B】【最大應(yīng)力(局部放大)】第 11 頁(yè) 電話:傳真:如上圖,最大應(yīng)力在顯示“MX”的地方;材料為 Q235-B,屈服強(qiáng)度 ,安全系數(shù) ,8、極限最大值為 ;如圖所示:綜合應(yīng)力=.135E+09(Pa),即=135(MPa);=159(MPa)=195(MPa),綜合極限應(yīng)力在該工作狀態(tài)滿足要求;本主梁分段之間的接頭連接采用銷軸連接的方式,每個(gè)接頭上下弦桿的銷軸大小不同;下弦桿四個(gè)直徑為 58 的銷軸;銷軸材料:45#;上弦桿兩個(gè)直徑為 68 的銷軸;銷軸材料:45#;銷軸承受的力主要為剪切力,所以應(yīng)對(duì)其剪應(yīng)力進(jìn)行校核;40Cr 的屈服強(qiáng)度 ,考慮安全系數(shù) ,則 ;則剪應(yīng)力極限 ;弦桿的最大拉(壓)力為:弦 ();不過(guò)實(shí)際上接頭并不會(huì)完全在最大最大拉(壓)力的位置處,但我們按最大拉(壓)力估算后若滿足則接頭在非最大拉(壓)力出的剪應(yīng)9、力一定滿足;上、下弦桿接頭銷軸總的剪切面積分別為:;直徑為 68 的銷軸的剪應(yīng)力:弦 ;直徑為 58 的銷軸的剪應(yīng)力:弦 ;不管 還是 ,都小于上面計(jì)算的剪應(yīng)力極限:;主梁接頭滿足要求;【C100】.小車架主要受力部位的分析計(jì)算,【按 100T 荷載計(jì)算】;小車架主要的受力部分可分解成兩部分:1:固定定滑輪組的小車架主橫梁;2:固定車輪輪組的小車架主端梁;下面將對(duì)這兩部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析,以確定結(jié)構(gòu)的可行性;【C200】.小車架主橫梁的分析計(jì)算;小車架主橫梁為型號(hào) 40b 的槽鋼且貼一塊 16400 的板,橫截面尺寸圖如下:第 12 頁(yè) 電話:傳真:【C200】小車架主橫梁截面圖【中間為定10、滑輪組】額定起重力:G=800000(N);跨距:S=1.9(m);b=0.20(m);b等效滑輪中心距離;跨中最大下?lián)希捍?垂,垂-垂直慣性矩;按此截面可計(jì)算出 垂 ,后面帶入計(jì)算時(shí)單位應(yīng)化為 ;垂 ;垂 垂 ;大于 1000,故剛性符合要求;水平彎矩:垂 ;垂 垂 垂,;動(dòng)載系數(shù)取:1.1;水平慣性產(chǎn)生的最大應(yīng)力,位于水平橫向離對(duì)稱軸最邊遠(yuǎn)的位置;垂 水 垂 ;安全系數(shù) =1.4,材料為 Q235-B,則=168(Mpa);【注意:小車架主橫梁在小車運(yùn)行方向速度很慢,故此方向產(chǎn)生的應(yīng)力可忽略不計(jì)。】垂 ,小車架主橫梁滿足要求;第 13 頁(yè) 電話:傳真:【C300】.小車架主端梁的分析計(jì)算;11、【C300】小車架主端梁截面圖 額定起重力:G=800000(N);輪距:S=1.67(m);b=0.99(m);b小車架兩根主橫梁中心距離;跨中最大下?lián)希捍?垂,垂-垂直慣性矩;按此截面可計(jì)算出 垂 ,后面帶入計(jì)算時(shí)單位應(yīng)化為 ;垂 ;垂 垂 ;大于 1000,故剛性符合要求;水平彎矩:垂 ;垂 垂 垂,;動(dòng)載系數(shù)取:1.1;水平慣性產(chǎn)生的最大應(yīng)力,位于水平橫向離對(duì)稱軸最邊遠(yuǎn)的位置;垂 水 垂 ;安全系數(shù) =1.4,材料為 Q235-B,則=168(Mpa);第 14 頁(yè) 電話:傳真:【注意:小車架主端梁在大車運(yùn)行方向速度很慢,故此方向產(chǎn)生的應(yīng)力可忽略不計(jì)。】垂 ,小車架主橫梁滿足要求;【C400】.綜上,小車架可以滿足使用要求并符合起重機(jī)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范。【111】.綜上所述,該臺(tái)起重機(jī)整體結(jié)構(gòu)滿足起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
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