吊耳板强度计算输入参数得出结果
- 格式:xls
- 大小:26.50 KB
- 文档页数:3
角度弧度α250.436332313β65 1.134464014γ150.261799388吊耳板材质:Q235-B 吊耳板许用拉应力[σL ]:113MPa 吊耳板许用剪应力[τL ]:79.1MPa 角焊缝系数:0.7垫板、筒体材质:0Cr18Ni9垫板、筒体材质许用拉应力:137MPa 动载综合系数K: 1.65设备重量(空重)G:20000KG 重力加速度g,9.806式中:L-吊耳孔中心线至垫板中心的距离:100mm R-吊耳板端部的圆弧,90mmD-吊耳板中心孔直径,60mm t-吊耳板厚度,60mm1竖向载荷计算公式:Fv=G×g×1.65F V =323598N2横向载荷计算公式:F H = Fv •tan αF H =150896.2256N3吊索方向载荷计算公式;F L =Fv/Cos αF L =357050.8878N4径向弯矩计算公式;M= F H •L式中:L-吊耳孔中心线至垫板中心的距离。
M=15089622.56N*mm5吊耳板吊索方向的最大拉应力:计算公式:σL =F L /[(2R-D)*S]式中:R吊耳板端部的圆弧,D吊耳板中心孔直径,S吊耳板厚度,σL =49.59040109MPa σL <σL满足要求6吊耳板吊索方向的最大剪应力:计算公式:σL =τLτL =σL =49.59040109MPa σL <σL 满足要求7吊耳板角焊缝应力校核示意图吊 耳 强 度 计 算角焊缝面积:计算公式:A=2*(tanγ+R)*SA=8864.101538mm2角焊缝的拉应力:计算公式:σa=F V/Aσa=36.5065764MPa 角焊缝的剪应力:计算公式:τa=F H/Aτa=17.02329615MPa 角焊缝的弯曲应力:计算公式:σab=6M/(t*(2*(L*tanγ+R)))2σab=27.65479758MPa 组合应力:计算公式:σab=((σa+σab)2+4τ2)1/2σab=72.63506286MPa 角焊缝的许用应力:计算公式:0.7*[σL]σ=79.1MPa 结论 吊耳强度计算:满足要求。
吊耳计算简易公式
吊耳计算简易公式包括吊索方向载荷计算公式、径向弯矩计算公式、吊耳板吊索方向的最大拉应力计算公式和最大剪应力计算公式等。
具体如下:
1. 吊索方向载荷计算公式:FL=FV/Cosα。
2. 径向弯矩计算公式:M=FH•L。
3. 吊耳板吊索方向的最大拉应力计算公式:σL=FL/[(2R-D)*S]。
4. 吊耳板吊索方向的最大剪应力计算公式:Oa=Fv/A。
需要注意的是,以上公式中的参数需要根据实际情况进行选择和代入,以获得准确的计算结果。
同时,这些公式仅适用于简易计算,对于复杂的情况或重要的工程应用,建议采用更精确的方法进行计算。
吊耳计算————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:1)折页销轴强度校核销轴最大受力为副斜架起吊就位瞬间,销轴直径ф130剪应力:τ=Q/A=100×103/(13/2)2π=753.78kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2弯曲应力:σ=Mmax/W (销轴受力按均布载荷计算)Mmax=QL2/8 q=100×103/8.4=1.9×104kg/cmM max=1/8×1.9×104×8.42=1.676×105kg·cmW=πd3/32=3.14×133/32=215.58cm3σ=Mmax/W=1.676×105/215.58=77744kg/cm2〈[σ]1)100t固定折页验算R Hmax=100T由拉曼公式校核最薄断面A-Bσ=P(D2+d2)/2sd(D2-d2)=100×103(442+13.22)/2×4×13.2(442-13.22)=1188kg/cm2〈[σ]固定折页焊缝计算焊缝长度Li=2×50+2×20+4=144cm 焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hLi=100×103/0.7×1.6×144500 φ400 =620kg/cm 2〈[τ]=1000kg /c m23)活动折页计算主斜架起吊就位后,副斜架未起吊前,斜架主体部分底部已垫垫铁并穿上地脚螺栓,所以校核折页受力以R 3=178.82T 为准。
在A-B 截面上:R=220 A12 60 12φ126 Bδ60220 280由拉曼公式σ=P (D 2+d2)/2s d(D 2-d 2)得:σ=178.82×103(442+12.62)/2×8.2×12.6(442-12.62) =1019.98k g/c m2〈[σ]=1600k g/cm 2活动折页焊缝计算660焊缝长度L=2×50+2×30+6=160cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hL=178.82×103/0.7×1.6×166×2=480.91kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2二、吊耳选择计算1)20t平衡吊耳计算由拉曼公式σ=P(D2+d2)/sd(D2-d2)得:σ=20×103(222+7.22)/3×7.2 (222-7.22)= 1148kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2焊缝长度L=4×30+3=123cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hLi=20×103/0.7×1.6×123=145.18 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=20×103/3.14×6.82/4=551kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm22)20t起吊吊耳选择计算在A1-A1截面上:σ=P(D2+d2)/sd(D2-d2)=20×103(282+82)/4.9×8(282-82)=601 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=20×103/(28-8)×4.9=204.08kg/cm2〈[σ]焊缝长度L=28+2×22=72cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hL i=20×103/0.7×1.6×72=248 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=20×103/3.14×7.62/4=441 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴弯曲应力弯矩M max=(1/8)QL=20×103×4.9/8=1.225×104 kg/cm2截面系数W=πd3/32=3.14×7.63/32=43cm3σ=Mmax/W=1.225×104/43=284.88 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm23)50t吊耳计算500 R=140 A1 φ24016 2516φ94B1B1A1δ25140 180在A1-A1截面上:σ=P(D2+d2)/sd(D2-d2)=50×103(242+9.82)/6.2×9.8(242-9.82)=1152.24 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=50×103/(24-9.8)×6.2=568 kg/cm2〈[σ]焊缝长度L=30+2×36=102cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hL i550=50×103/0.7×1.6×102=437.68kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=50×103/3.14×9.42/4=720.85 kg/cm2〈[τ]=1000kg/c m2销轴弯曲应力弯矩M max=(1/8)QL=50×103×5.7/8=3.5625×104kg/c m2截面系数W=πd3/32=3.14×9.43/32=81.5cm3σ=Mmax/W=3.5625×104/81.5=437 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm24)80t吊耳计算R=160A2φ300164016φ120B2 B2500A2500170 170在A1-A1截面上:σ=P(D2+d2)/sd(D2-d2)=80×103(342+12.22)/7.2×12.2(342-12.22)=1180 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=80×103/(34-12.2)×7.2=510 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2焊缝长度L i=2×34+34=102cm焊缝高度h=1.6cmτ=P/0.7hL i=80×103/0.7×1.6×102=700 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=80×103/3.14×122/4=708 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴弯曲应力(按均布载荷计算)7.2cmq=80×103/7.2=11.11×103kg/cm215.5cmR=40×103kgM max =15.5R/2-q×7.22/8=40×103×1.55/2-11.11×103×7.22/8=2.38×105kg·mW=πd3/32=3.14×11.63/32=153.16cm3σ= M max/W=2.38×105/153.16=1554kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm25)100t吊耳计算由拉曼公式σ=P(D2+d2)/sd(D2-d2)得:σ=100×103(382+132)/8.2×13(382-132)=1186.77kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=100×103/(38-13)×8.2=487.8kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2焊缝长度Li=2×37+38=112cm焊缝高度h=2cmτ=P/0.7hL i=100×103/0.7×2×112=637.76 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=100×103/3.14×12.62/4=802 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2。
1 吊耳设计1.1水冷壁吊耳设计根据本期工程的水冷壁吊装样式,共设计两种水冷壁吊装吊耳形式:第一种吊耳为前墙、侧墙上段带辅射再热器的水冷壁管屏、折焰角组件的吊耳;第二种吊耳为侧墙上段中后组件、前后墙冷灰斗组件、侧墙下段中间组件等处的吊耳;第三种为其它组件重量在6吨以下的水冷壁组件、角部管屏及其它小型散件的吊耳。
下面分别进行设计计算。
第一种形式吊耳设计:通过统计此类吊装组件的重量,其中最重件为30222kg,依据吊装形式确定,此类组件共设六个吊点,其中上方两个吊点为水冷壁的上集箱,下部四个吊点焊接于水冷壁的鳍片上,每个吊点所受的最大拉力为10吨,下面按此值进行设计。
考虑吊装时的1.1倍动载系数,每个吊板的设计受力为:F=1.1×10000/2=5500kgf通过计算分析,此种形式吊装吊耳采用厚度为δ=8mm钢板,与水冷壁鳍片的焊缝高度为5mm,不但减少了与水冷壁的焊接工程量而且其强度满足安全吊装的需要。
B第二种形式吊耳设计:通过对此类组件重量的统计,其中最重件为29700kg,依据吊装形式确定,此类组件共设四个吊点,分别设置在组件的上部和下部,采用在水冷壁鳍片上切割开孔的方法设置吊耳,下面每个吊点所受的最大拉力为10吨进行设计。
考虑吊装时的1.1倍动载系数,每个吊板的设计受力为:F=1.1×10000/2=5500kgfA-A截面的强度校核:(同第一种)B-O截面的强度校核:(同第一种)焊缝的强度校核:(反面支撑筋板)τ=11000/(12×0.6×0.7×0.9×8)=303kgf/cm 2<[τ] 吊装用销轴强度校核:(同第一种)通过计算分析,此种形式吊装吊耳采用厚度为δ=8mm 钢板,与水冷壁鳍片的焊缝高度为5mm ,不但减少了与水冷壁的焊接工程量而且其强度满足安全吊装的需要。
B第三种形式吊耳设计:通过对较轻重量组件的统计,依据吊装形式确定,此类组件共设四个吊点,分别设置在组件的上部和下部,采用在水冷壁鳍片上切割开孔的方法设置吊耳,下面每个吊点所受的最大拉力为3吨进行设计。
探伤车车架上吊耳的强度计算
1.吊耳上作用力的计算
根据吊耳和转向架上起吊座的位置可知:前两吊座圆心之间的垂向距离为
480mm,横向距离为108mm,纵向距离为90mm,后两支座圆心之间的垂向距离为480mm,横向距离为338mm,纵向距离为90mm,其简图见下图所示,
转向架吊座与吊耳相对位置简图
根据勾股定理可计算两吊耳与两起吊座的实际距离分别为:
Y
1
= = 500
Y
2
=
已知一台转向架的重量为7.6t;
= 594
设转向架一边的两根钢丝绳的力分别为F1和F2,列举平衡力方程如下(单位为KN):
2 ⨯
480
F+ 2 ⨯
480
F = 76 (1)
500 1594 2
90
F =
90
F(2)
500 1594 2
902+1082+4802
902+3382+4802
联立方程(1)和(2)求得:
F1=19.8KN
将力F2分解为三个分力分别为:
F2= 23.5KN
F
2 x
F
2 y
F
2 z 2.吊耳强度计算= 13.4KN = 3.6KN = 19.0KN
由以上计算得知第二个吊耳上所受的力比较大,则由第二个吊耳的受力情况进行计算:
2.1 使用SlidWorks Simulation 分析计算
生成报表内容如下:
应力分布图
位移分布图。
角度弧度α300.523598776β60 1.047197551γ150.261799388吊耳板材质:Q235-B 吊耳板许用拉应力[σL ]:113MPa 吊耳板许用剪应力[τL ]:79.1MPa 角焊缝系数:0.7垫板、筒体材质:0Cr18Ni9垫板、筒体材质许用拉应力:137MPa 动载综合系数K: 1.65设备重量(空重G:26000KG 重力加速度g,9.806式中:L-吊耳孔中心线至垫板中心的距离:70mm R-吊耳板端部的圆弧,25mm D-吊耳板中心孔直径,25mm t-吊耳板厚度,8mm1竖向载荷计算公式:Fv=G×g×1.65F V =420677.4N2横向载荷计算公式:F H = Fv •tan αF H =242878.2101N3吊索方向载荷计算公式;F L =Fv/Cos αF L =485756.4203N4径向弯矩计算公式;M= F H •L式中:L-吊耳孔中心线至垫板中心的距离。
M=17001474.71N*mm5吊耳板吊索方向的最大拉应力:计算公式:σL =F L /[(2R-D*S] 式中:R吊耳板端部的圆弧,D吊耳板中心孔直径,S吊耳板厚度, σL =2428.782101MPa σL <σL不满足要求6吊耳板吊索方向的最大剪应力:计算公式:σL =τL示意图吊耳强度计算τL=σL=2428.782101MPaσL<σL不满足要求7吊耳板角焊缝应力校核角焊缝面积:计算公式:A=2*(tanγ+R*SA=3924.871077mm2角焊缝的拉应力: 计算公式:σa=F V/Aσa=107.182476MPa 角焊缝的剪应力: 计算公式:τa=F H/Aτa=61.88183137MPa 角焊缝的弯曲应力: 计算公式:σab=6M/(t*(2*(L*tanγ+R2σab=1664.960119MPa 组合应力:计算公式:σab=((σa+σab2+4τ21/2σab=1776.459069MPa 角焊缝的许用应力: 计算公式:0.7*[σL]σ=79.1MPa结论吊耳强度计算:不满足要求。
计算容器重量W lb 冲击系数IF -吊耳材料屈服强度YSL psi 容器材料屈服强度YSV psi 吊耳孔径DH in 外圆半径R in 吊耳宽度B in 吊耳板厚TL in 吊耳加强圈厚TW in 吊孔高度H in 角焊缝尺寸——吊耳与筒体LW in 理论角焊缝尺寸——加强圈与吊耳LR in 实际角焊缝尺寸——加强圈与吊耳LP in 加强圈外径= 2 x (R - LP - 0.125)DWin每个吊耳上所受的垂直负载每个吊耳的设计负载 (FV1或FV2中的较大值)FV lb 推荐的吊钩型式 - Crosby type -推荐的吊钩轴直径DP in校核吊耳横向受力FH lb 弯曲应力 = FH x H / (TL x B 2 / 6)OK许用弯曲应力 = 0.66 x SYL 剪应力 = FH / (TL x B)OK 许用剪应力 = 0.577 x Sa 组合应力 = (Sb 2 + 4 x Ss 2)0.5OK 许用组合应力 = 0.66 x SYL16,6001.0000.0000.375吊耳计算书1,50016,6001.800.0006.0002.0000.3752.0000.0003.7501,350G21307790.3125吊耳校核计算理论最小吊耳半径 = 1.5 x DH Rminin 实际吊耳半径R in OKH1 = R - DH / 2H1in H2 = (DW - DH) / 2H2in 实际吊耳截面积 = H1 x TLA1in 2实际加强圈截面积 = 2 x H2 x TW A2in 2总截面积 = A1 + A2A in 2至中心轴的半径Term 1 = (2 x TW + TL) x ln[(H2 + DH/2) / (DH/2)]tr1in Term 2 = TL x ln[(H1 + DH/2) / (H2 + DH/2)]tr2in 半径 = A / ( tr1 + tr2)NR in 偏心距 = [A1x(H1+DH) + A2x(H2+DH)] / (2xA) - NR e in 弯矩 = FV x NR / 2MB in-lb 单位负载 = FV + MB x (R - NR) / (R x e)UL lb 所需的最小截面积 = UL / (0.66 x YSL)ALmin in 2所需的最小加强圈截面积 = Almin - A1AWmin in 2理论加强圈最小板厚 = Awmin / (2 x H2)实际加强圈板厚OK实际应力 = UL / (TL x H1 + 2 x TW x H2)OK 许用应力 = 0.66 x YSL撕裂应力 = 0.5 x FV / [H2 x (TL + 2 x TW)]OK 许用应力 = 0.577 x Sa支承应力 = FV / [DP x (TL + 2 x TW)]OK 许用支承应力 = 0.85 x YSL0.001.502.001.501.380.567300.560.500.021.080.1733460.310.00加强圈角焊缝校核作用在加强圈处的负载 = FV x TW / (TL + 2 x TW)FW lb 剪应力 = FW / (p x DW x LP)OK容许剪应力 = 0.577 x Sa吊耳与容器壳体间焊缝校核焊缝高度 = 0.7071 x LW WT in 焊缝面积 = 2 x WT x B AW in 2焊缝阻力模数SW in 3吊耳与容器壳体间的剪应力校核剪应力 = FH / AWOK 容许剪应力 = 0.577 x Sa 吊耳与容器壳体间的弯曲应力校核最大弯曲应力 = FH x H / AW OK 容许剪应力 = 0.66 x SYL 吊耳与容器壳体间的组合应力校核组合应力 = (Sbw 2 + 4 x Ssw 2)0.5OK 容许组合应力 = 0.66 x SYL0.273.182.2500.00焊接校核吊耳弯曲应力吊耳剪应力吊耳当量应力吊耳/壳体焊缝弯曲应力吊耳/壳体焊缝剪应力吊耳/壳体焊缝当量应力吊耳曲面所受的应力吊耳撕裂应力吊耳支承应力加强圈焊缝剪应力设计:_____________________校核:_____________________审定:_____________________版本:_____________________日期:_____________________24534669398010,9568495948应力计算值 (psi)693位置13090.00115206321.61210,9566,32210,956109566321.61210,9566321.61214110描述计算值容许值。
吊耳强度核算(拉曼公式)
d 为轴孔即吊耳孔内径; d1 为吊轴直径。
因为在众多的钢结
构中, 吊轴基本一直安装在轴孔内, 乃至与吊耳板固定, 作为改
变传力方式或改善传力状态的一个部件, 因此能够而且最好做到
Δ≤0、02d, 以使吊轴与轴孔能全弧面接触, 充分发挥材料的力
学性能。
而作为构件的吊耳板时, 又往往是为起吊、运输时安装
吊杆、卸扣所用, 吊轴多次插入、拔出轴孔,而且作业环境较恶劣, 如仍要求Δ≤0、02d, 则操作相当困难, 如果加工误差较大, 往
往造成吊轴无法插入轴孔, 或因吊轴、轴孔变形, 吊轴无法拔
出。
因此, 实际应用中, 经常是Δ≈0、2~0、4d>>0、02d, 以方
便吊轴的插拔。
因接触情况发生了较大变化, 以上公式也就不能
直接引用, 必须切实考虑实际情况, (1)式中:k板孔壁承压应力,MPa;P板孔壁厚度,mm;d吊耳板外缘有效半径,mm;r吊耳板材料抗剪强度设计值,N/mm2;
第 1 页共 1 页。