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初次做,希望有人指點一二第一部分 主梁設計計算 一,、 主梁設計計算 1、主要參數(shù):/ T H4 ~+ |, ?3 o6 c
起重量 Q=32/10t 工作級別A3
, Y- q' A- I& {0 [/ b$ z跨 度 LK=21m
G. i. U: w! r2 n$ Q- Z7 { f小車總重 Gxc=4500kg
8 w8 x( Q7 E$ J3 X5 a: \2,、主梁截面形狀尺寸:
3 o- z4 G( _" u. S9 }2 T+ f/ Q- w上蓋板δ=14mm 材料Q235-B# f, c1 h9 E# ?! k0 H$ [
下蓋板δ=12mm 材料Q235-B
6 o/ n3 b- s* i! h. i7 o, w腹 板δ1=6mm 材料Q235-B
f" }+ e, |# l, _: u( S腹 板δ2=6mm 材料Q235-B! s/ n; W5 g: e& @' A! B
腹板間距b=440mm % N" G9 @/ g! |& J# ^% J& ~4 b. g, U
腹板高h0=1000mm
; x- s. F3 m; ~( V# I2 p+ C7 z% M3,、主梁截面性質(zhì):+ D2 `; [) U" C% n( [; _
(1) 主梁截面面積 S=500*14+500*12+1000*6*24 B9 v- ^6 o6 K- W' u h/ `# I
=25000mm2
- S, G. B( R {; a9 I8 U(2) 半個橋架的質(zhì)量:設加筋肋系數(shù)K=1.1 Gqj=K*ρ*S*Lk
5 N: F0 R/ |, N1 L% l5 w =1.1*7.85*10-6*25000*21000
- p2 x0 h- f# t" P( V" K =4533kg8 b8 v' h0 w7 X: g. N! C2 c
(3) 主梁均布載荷集度 q=4533/21000
; i1 D1 E1 T+ X) M& n =0.2kg/mm* _$ d* w r0 I3 c/ \
(4) 主梁形心位置的確定 X0=250mm
/ ?9 G# q7 D& }( ZY0=533mm
2 g, t: p; `/ k y* _' {Xmax=533mm
' K0 p5 o5 R1 Q# ?8 l/ qYmax=250mm p |' v, O0 ], V/ e
(5) 主梁截面慣性矩的確定 對于X軸# j7 ^6 \& f" e0 S/ p; v/ Z$ m
Ix =0.46×1010mm49 X0 x1 M& J" Y j
對于Y軸
- I' T% Z, x" P |* T* ? Iy =6.4×108mm4
: V/ K! [! J+ k8 ?(6) 主梁截面對X軸Y軸的抗彎模數(shù) 對于X軸
9 X6 k: g) S& V$ U7 g: AWxmin=Ix/Xmax \7 G* b3 v: v F6 V6 s4 R0 p
=0.46×1010/533
/ U* [8 @/ _1 O0 s1 a =8.63×106mm3
3 I+ Z) w% c" p" K" H: T; T0 n 對于Y軸
- q5 p. h" h* i5 U4 U9 e* C: Y7 e. e Wymin=Iy/Ymax
* z( }& J% C; _1 Y =6.4×108/250
/ Y/ N. q8 N: W! M# j z0 a =2.56×106mm3
; S2 U8 \4 K4 O& C! e3 H
6 r, @& L2 F& `0 x) @/ `$ x4,、作用于主梁上的載荷及內(nèi)力計算
: |4 `1 Q% m! Q, I4 y$ @ Ⅰ:按載荷組合IIa計算1 A: t0 r/ q( k2 _" m3 e
橋架重量Gqj=1.0×Gqj=11904kg' b% U6 J/ Z, p0 \$ j( s
小車重量Gxc=1.0×Gxc=4500kg7 L+ Q6 Z8 s* L: r' z- X5 O! J
起升載荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(32000+468)=40585kg ΨII取1.25
4 z" J6 P0 S- ]3 q. b: M(水平慣性載荷Pgy不考慮)
9 _( j4 X& Y9 d2 B(1) 小車輪壓的計算3 H w( M' m- L6 w& f
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm
% j; U& J, L% C, ^ f: `% qP1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相應數(shù)值)4 L. ~( S5 J, f# J. Y! |5 t" v( u
=11498kg2 d q4 Z- E2 v5 e) W- @
P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相應數(shù)值): r; \4 p/ L) U% E5 c
=10733kg: b( g3 C$ m" ^$ ~: [
(2) 當四輪小車作用于橋架時,,主梁最大的彎距截面處距A點的距離:
3 Z+ Q: i* f7 \3 Y% h( fX=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] (代入相應數(shù)值)9 @6 Q k! X7 r* i0 `0 y
(3) 由垂直載荷在主梁上產(chǎn)生的最大彎矩為:
# Y" H* ^) p' l5 s& jMcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg(代入相應數(shù)值)9 t' K" }* x+ b; e
=3.15×108 kg.mm Mg=RaX----有固定集中靜載荷(操縱室Gc、運行機構(gòu)Gy,、電氣設備Gd)
6 x4 D0 k9 P( c; O5 l3 i 在主梁應力最大截面處產(chǎn)生的彎距:: P8 G) x$ W9 f, N5 m6 n2 i
Mg=RaX=4.1×107kg.mm
8 @1 X9 v2 Y; M% v6 I! U) i Ra-----由操縱室,、運行機構(gòu)、電氣設備的重量產(chǎn)生的支反力
6 y M, w: E! O/ U9 |" D* j, E: X$ ^) Z Gc=1500kg L1=2100mm
; D1 \! {$ I6 l) WGc=1204kg L1=800mm
) s1 M# d2 r4 C& d+ t: R0 ~Gc=1771kg L1=5000mm
, c6 E7 ~. y* k9 E% l4 R" BRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相應數(shù)值)" R7 J& r" j$ J% ^
=3789kg (4) 當p1作用于A點處時,,A端最大切力:
Q) y7 w9 A( Y* Y6 Y% K! a8 \Vamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相應數(shù)值)
% B0 y+ T' b7 u' N8 a% D, B9 o =24691.15kg
7 c" H. z5 D. P# z. }: P
) w9 f# C7 ]4 L Ⅱ: 按載荷組合IIb計算; P6 w6 v1 S5 z# @! ~/ B! j
橋架重量Gqj=KII×Gqj=13094.4kg
! K/ _( L O3 x) j" L 小車重量Gxc=KII×Gxc=4950kg, i9 n( ? B4 _) f9 I5 L
起升載荷Qq=KII×Qq=35714.8kg KII取1.1
0 T; G, p( S! L$ v$ `$ N7 \6 a* p(水平慣性載荷Pgy按Pgymax考慮)
( o% s& B) U: C6 l W, {. I(1)小車輪壓的計算( W8 O4 p. X v0 O2 P+ [
Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm+ }" c7 c: x2 P4 g
2 T) x2 l0 H! Y' W3 W& b 6 U0 i' e4 C3 y- P6 f6 F+ c* v
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相應數(shù)值)
* z& O* \" N9 e7 w, A* @ =10365kg
, u& b1 Q; A; @+ q. s( |P2=Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相應數(shù)值)2 w5 f& \# |; j
=9692kg
G4 V, Y, j5 l: t& Z(2)當四輪小車作用于橋架時,,主梁的最大彎距截面處距A點的距離:
4 m; f. A/ o6 Z5 I/ L' }9 \X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] (代入相應數(shù)值)7 E( R- g$ O0 T! H, s8 [4 E
=10980mm
/ B) G) C3 j* `7 e5 Z$ V0 | (3) 由垂直載荷在主梁上產(chǎn)生的最大彎矩為:
+ O7 n& p7 ~. Z, t( H4 N: Z2 rMcmax=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg(代入相應數(shù)值)
+ ~ ~" J. X7 h7 A2 u, B7 b# { =2.95×108kg.mm
5 h! U7 s. j! C- E4 vMg=RaX----有固定集中靜載荷(操縱室Gc、運行機構(gòu)Gy、電氣設備Gd)
! I& K& S- c' Q# V! X 在主梁應力最大截面處產(chǎn)生的彎距:: l: O# u8 Y+ I3 s
Mg=RaX=4.2×107kg.mm
. ~. X' I+ U1 j' s& \3 s& ~ Ra-----由操縱室,、運行機構(gòu),、電氣設備的重量產(chǎn)生的支反力
* X) U0 ^6 t! x* O3 I: X& Y Gc=1500kg L1=2100mm+ z, a& v6 J H1 Y2 v
Gc=1204kg L1=800mm, o5 i; }7 u; n" h; p
Gc=1771kg L1=5000mm" z5 B9 h. I' _7 S/ C3 C! C% f- G
Ra=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相應數(shù)值)
$ [) F; n. R! S8 a9 Z =3789kg 考慮沖擊系數(shù)影響Ra= KII×Ra=1.1×3789=4167.9kg/ x" [- V' c: o! c
(3)橋架運行產(chǎn)生的水平慣性載荷在兩主梁上平均分布,當正常制動時
6 P+ \9 u' Z W/ E. g% O6 d% x作用在每根主梁上的彎距為,;$ Y/ ]8 v9 ]& h* K B$ Q2 I5 e
Ms=0.8×Mcmax×aqj/g (代入相應數(shù)值); ~ |- M( I8 P7 P2 ? L5 \
=0.8×2.95×108×0.2/9.8! Z& @3 q& m( Q9 [! R) a! `, Y
=4.82×106kg.mm
' i0 ]" C: @& i" C- v3 g當猛烈制動時Ms將增加一倍7 f5 k( S- p# ?; g
Msmax=2*Ms' |2 ~; F: c, V6 Q9 Q. c
=9.64×106kg.mm9 b2 ~; x- f0 X F" t
5,、主梁強度效核9 C5 i( l Q8 {9 l5 m4 i! v7 g
對本起重機主梁均按Ⅱ類載荷進行強度計算.
8 d" {& ^1 P' j( s Q235-B設計許用應力 [ a ] II=1600kg/cm2
. g2 H" p: q0 Q4 Z9 Q2 P- r 剪切許用應力 [ r ] II=900kg/cm2) r6 X: A( g' P" P; v
擠壓許用應力 [ajy] II=1700kg/cm2
" }0 t) a& p8 V3 H(1) 按載荷組合IIa計算 IIa amax=Mcmax/Wxmin (代入相應數(shù)值)5 O2 |0 A" ]# L! F8 D4 u
=3.15×108/8.63×106
& o& |; H) H0 i% [% [ e& C" g- E; y" E =36.5kg/mm2! M! t& q1 c! J1 U: g2 i$ \ U6 n4 K
=3650kg/cm2 > [a]
* J% ]+ ^- u6 u+ G2 N8 ]- l- I2 W當p1作用于A點處時跨端腹板剪應力r0最大
8 _- c6 Q, i4 K* Cr0=Vmax/0.7hlf
" R9 Z% ^' U# D S7 p$ I+ \. z =24691.15/0.7×6×(650-20)×24 T9 z" |4 J1 b! ?6 A
=4.666 kg/mm2; L3 [- u& D" q- e4 \1 c
=466.6 kg/mm2 < [r]
) X' D& v" `1 b7 Z4 ?; z強度校核不通過
- [! ?" ?* c/ q0 Y2 d6、主梁的鋼度校核- B! d9 _5 o. Z" U
(1) 主梁靜鋼度計算
: ~5 \1 |% S4 }* z, X& r! fFmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f]
6 Y& h/ a9 n1 X& k/ y其中a=p2/p1<1
$ _! y/ _' L( n! u/ Y! }5 ?, l3 J# S( B8 J =8811/9423, U+ A2 U8 K- A: G
=0.935
% z& [1 L/ ]6 [( Z( R: e# }Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mm3 y- O: l- C3 \* u( U2 I5 d! V
P1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相應數(shù)值)Qq=32468kgGxc=4500kg
5 s" [. C& T) g5 J1 ^& C =9423kg/ a1 D, c6 w& B( H4 K. G' ^
P2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相應數(shù)值)! ^0 c+ o+ H0 s% L* M! f, X
=8811kg1 l8 ~' T @* X
β=Bx/ Lk=2600/21000=0.1238 D+ ~' c% M2 |, W/ j- Y4 C
Bx----小車輪距" v' I9 _4 M0 |( `6 D
[f]=1/1000Lk=21mm: ?5 M% m% v- O% p! d/ s8 }
f=9423×210003×[1+0.935×(1-6×0.12382)]÷[48×2.1×104×0.46×1010]
: L. ?9 p4 S6 K, A. @3 S =34.8 >[f], M4 S: X3 `' B) _' n' a
7 p# ]+ s% R6 Q- ?( K# ]% n 主梁靜鋼度不通過
; Y7 K; E) {7 i0 ^
0 \+ n2 L0 J0 q+ S: I/ e4 A |
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