门式起重机计算书.docx
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门式起重机计算书.docx
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门式起重机计算书
--WORD格式--可编辑--
常熟市莫城起重机械制造厂
门式起重机计算书
型号:
MDG
起重量:
主钩50T副钩10T
跨度:
24M
有效悬臂:
左9M右9M
工作级别:
A5
内容:
悬臂刚度强度校核;整机稳定性校核
MDG50/10-24A5门式起重机计算书
7-1
--
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常熟市莫城起重机械制造厂
50/10-24M单梁门式起重机计算书
起重机主参数及计算简图:
Lx1=11721Lk=24000Lx2=11421
B=3600
b1b2
p
1p2
0
8
5
4
1
=
h
L=9000
计算简图
小车自重:
GX=153.8KN
主梁自重:
GZ=554.1KN
走台栏杆滑导支架等附件:
GF=40.2KN
桥架自重:
1100.54KN
额定起重量:
GE=490KN
760
e
275
1413
6
1
0
4
0
2
1
1
2
2
6
0
2
1
0
3
2
2
2
2
2
2
1338.7
1358.7
支腿折算惯性矩的等值截面
14
1400
126
1426
1
主梁截面
刚性支腿折算惯性矩:
I1
BH3
bh3
5.181010MM4
12
主梁截面惯性矩:
I2
BH3
bh3
7.9
1010MM4
12
主梁X向截面抵弯矩:
WX
BH3
bh3
7
3
6H
7.08710
MM
MDG50/10-24A5门式起重机计算书
7-2
--
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常熟市莫城起重机械制造厂
主梁Y向截面抵弯矩:
WYHB3
hb3
5.089107MM3
6B
一.悬臂强度和刚度校核。
Ⅰ.悬臂刚度校核
该门式起重机采用两个刚性支腿,故悬臂端挠度计算按一次超静定龙门架计算简图计算。
(P1P2)L2C3
8K3
f
(LLK
)
3EI2
8K
12
式中C3:
小车轮压合力计算挠度的折算系数
(P1b1P2b2)L(2LK3L)P2b23
C32
2(P1P2)L(LKL)
=1.00055
J:
考虑轮缘参与约束,产生横向推力
I
K
I
2
h
0.927
1LK
P1,P2:
小车轮压
P1
P2
GX
GE
321.9KN
2
代入数值:
f(P
P
2LC(LLK
8K3)
1
2)
3
3EI2
8K
12
(321.9
103
321.9103)
900021.00055
(900024000
8
0.927
3)
3
2.102
105
7.9
1010
8
0.927
12
22.911mm
按起重机设计规范有效悬臂端的许用挠度
:
[f]
LK
900025.7mm
350
350
f[f]
结论:
综上计算校核,该起重机的悬臂梁的刚度满足起重机械设计规范的要求。
Ⅱ.悬臂的强度校核
1.该起重机悬臂的危险截面为支承处截面,满载小车位于悬臂端时该截面受到最大弯曲应力和最大剪应力。
此时弯曲应力:
M
s
s
qw
Mx
MqMp
MT
max
WxWy
Wy
Wx
MDG50/10-24A5门式起重机计算书
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--
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常熟市莫城起重机械制造厂
式中Mx为垂直载荷(固定载荷和移动载荷组成)
Mx
M
M
GZ
GF
Lx1
2
[(GE
GX)L(b1
b)(GG)
]
xg
xy
2E
X
2(LK
L
Lx2)
2
x1
554.1103
103
Mx
40.2
2
[(490153.8)
3
11.721
10
2(11.721
24
11.421)
9
3.6(490
153.8)
10
3
]
2
Mx7.82
106N.M
Mqw由风载荷产生的水平弯矩
WwH
3
1502.232
3
M
2(LK
L
Lx2)
Lx1
11.72111.421)
11.721
qw
x1
2(24
M
5.72
3
qw
10N.M
(Ww为计算风压,按起重机设计规范内陆取
2
150N/M)
Mqs由主梁自重惯性力产生的梁最大水平弯矩
M
M
s
1q
sL2
11qL
21
1
554.1103
2
q
2m
x1
210mx1
2
10
47.142
11.721
qs
80.74
103N.M
Mps由小车轮压引起的水平惯性载荷产生的水平弯矩
M
M
s
P1
L
S
(LB)
1
321.910
3
9
1321.910
3
(93.6)
p
S
P2
s
105N.M
20
20
p2.31
MT由小车制动引起的水平弯矩
M
M
1
1
10314.58
T
(GEGX)
h
1
(490153.8)
1
7
2
7
2
T
6.7105N.M
所以:
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ss
max
Mx
Mqw
Mq
Mp
MT
Wx
Wy
Wy
Wx
max
7.82
109
5.72
106
80.74
106
2.31
108
6.7
108
7.087
107
5.089
107
5.089
107
7.087
107
max
125.72N/mm
2
按起重机
设计规范强度计算按载荷组合Ⅱ
进行,
故安全系数取
1.33,许用应力
为
[]176.7N/mm
2.
max[]满足要求。
2.小车在悬臂端产生扭转载荷引起的扭矩和垂直载荷产生最大剪应力
(GX
GE)SX
MK
max
I2
(12)
2
M
n1
式中MKMn1
n2
(M
Mn2
为起重量及小车自重引起的扭矩,
大车制动小车轮压引起的扭矩)
Sh
MK[GE(B2e)GXC(B1e)](P1SP2)0(e为主梁弯心距轨道中心
2
距离e
2
B0)
12
MK
[490103(0.76
121.413)153.8103(0.275
12
1.413)]
14
12
12
14
[(16.09
10316.09
103)2.216]
2
MK
8.7
105N.M
8.7
108N.mm
SX4.34107MM3SX为中性轴x以上截面对x轴的静面矩
3.13106mm2为悬臂截面中心线所包围面积的2倍
所以:
(GX
E)SX
M
K
max
G
I2(1
2)
2
(153.8
103
490
103)
4.34107
8.7
108
max
7.9
1010
(14
12)
2
3.1312
106
12
max25.18N/mm2
按起重机设计规范强度计算按载荷组合Ⅱ进行,其许用剪应力
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常熟市莫城起重机械制造厂
[]
[]
176.7102.02N/mm2
3
3
max[]满足要求。
3.由于该危险截面受最大正应力和最大剪应力,故还需验算复合应力
2
2
]
max
3max
1.1[
2
2
2
325.182133.1N/mm2
max
3max
125.72
1.1[]1.1176.7194.4N/mm2
22
故max3max1.1[]成立
结论:
综上计算校核,该起重机的悬臂梁的强度满足起重机械设计规范的要求。
二.起重机整机稳定性校核
该起重机为工作场地固定的桥门式类型起重机,故其起重机组别为Ⅲ。
该地区属内陆地区。
又因其
带有悬臂的门式起重机,故整机稳定性校核有三种工况:
1.无风静载2.有风动载3.暴风侵袭下的非工作状态。
1.无风静载
工况为小车位于悬臂端,起吊额定起升载荷。
其抗倾覆稳定性计算条件式:
MKG(GqCGXL)KPGEL0
式中KG0.95
KP1.4
自重载荷系数
起升载荷的载荷系数
C12M
桥架重心到倾覆边的水平距离
M
0.95(1100.54
103
12
153.8
103
9)
1.4
490
103
9
M
449.65N.M
0
故该工况通过抗倾覆稳定性校核。
2.有风动载
工况为满载小车在悬臂端起制动,工作状态下的最大风力向不利于稳定的方向吹。
其抗倾覆稳定性计算条件式:
MKG(GqCGXL)KPGELIPh2I2h3F1hFQh20
式中KG0.95自重载荷系数
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KP1.2起升载荷的载荷系数
IP5GEa小车运行起制动引起物品的水平惯性力
0.154901030.128.82103N
I25GXa小车运行起制动引起小车的水平惯性力
0.15153..81030.122.77103N
F1CKhAZq纵向作用于桥架上的风力
1.31.1235.31507.71103N
FQ0.03GE作用于起吊物上的风力
0.034901031.47104N
M
[0.95
(1100.5412
153.8
9)
1.2
490
9
8.8215.26
2.77
15.75
7.71
7.56
14.7
15.26]
103
M
5478.5
103N.M
0
故该工况通过抗倾覆稳定性校核。
3.暴风侵袭下的非工作状态
其抗倾覆稳定性计算条件式:
M0.475(GqGX)B11.15F1'h1'0
式中B19m大车轮距
F1'CKhAHq横向作用于桥架和小车上的风力
1.31.12150.8600131.74103N
h1'13.15m桥架与小车架横向挡风面积自支腿铰接点起的形心高度
M[0.475(1100.54153.8)91.15131.7413.15]103M3369.8
103N.m0
故该工况通过抗倾覆稳定性校核。
结论:
综上计算校核,该起重机整机稳定性满足起重机械设计规范的要求。
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