吊耳强度计算书.doc

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。

图号：名称：1. 吊耳的基吊耳起吊质量（设备空重） 2.3t D，吊耳板中心孔直径50mm R，吊耳板端部的圆弧50mm L，吊耳孔中心线至垫板中心的距离1200mm S，吊耳板厚度10mm H TP ，垫板宽度mm L TP ，垫板长度mmα，吊索方向角度30°2. 吊耳的强吊耳板材质Q235B [σ]，吊耳板许用应力97MPa 吊耳板许用拉应力87.3MPa [τ]，吊耳板许用剪应力，取0.6[σ]58.2MPaφ，角焊缝系数0.7吊耳强度计算HG／T 21574-2008 化工设备吊耳及工程技术要求第 1 页，共 2 页垫板、封头材质Q235B[σ]H，垫板、封头许用应用116MPaK，综合影响系数 1.652.1F v，竖向载荷37228.95N 2.2F H，横向载荷，F H=F v*tanα21494.1N 2.3F L，吊绳方向载荷，F L=F v/cosα42988.3N 2.4M，经向弯距：M=F H*L25792973.2N.mm2.5吊耳板吊索方向的最大拉应力（偏保守）：σL=F L/[(2R-D)S]85.98MPaσL<[σ]满足要求。

2.6吊耳板角焊缝应力校核：角焊缝面积为（偏保守）：A=2(L*tan20°+R)S9735.3mm2角焊缝的拉应力：σa=F V/A 3.82MPa 角焊缝的剪应力：τa=F H/A 2.21MPa 角焊缝的弯曲应力：σab=6M/S[2(L*tan20°+R)]216.3MPa组合应力：σab=[(σa+σab)2+4τa2]^0.520.63MPaσab<[σ]满足要求。

2.7封头局部应力校核：带垫板时方形附件边长为：Cx=(H TP×L TP)^0.50.0mm 不带垫板时方形附件边长为：Cx=(2×(L×tan20°-R)×S)^0.598.67mm第 2 页，共 2 页。

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：已知一台转向架的重量为7.6t ；设转向架一边的两根钢丝绳的力分别为F 1和F 2，列举平衡力方程如下(单位为KN)：（1）（2）联立方程（1）和（2）求得：215949050090F F =500480108902221=++=Y 594480338902222=++=Y 765944802500480221=⨯+⨯F F将力F 2分解为三个分力分别为：2.吊耳强度计算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：KNF 8.191=KNF 5.232=KNF x 4.132=KN F y 6.32=KNF z 0.192=应力分布图位移分布图应变分布图2.1使用ANSYS软件分析约束条件与Simulation分析的一样，其分析结果如下：应力分布图位移分布图3.结论由以上两种软件计算得知：吊耳受到的最大应力分别为227.95 MPa和229.57MPa，最大位移分别为0.08959mm和0.09233mm，都没有超过材料的的许用应力235 MPa，此结构满足强度要求。

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/cm2<[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。

吊耳强度计算刀盘吊耳：拉应力计算如图所示，拉应力的最不利位置在吊耳中心孔断面，其强度计算公式为：σ＝N ／S1；σ≤［σ］；［σ］=600Mpa 。

式中：σ―拉应力；N ―荷载；S1―断面处的截面积；［σ］―钢材允许拉应力。

N N 17857184.78210100035=⨯⨯⨯=MPa mm N 61.111/61.111250161785712==⨯⨯=σ 合格。

剪应力计算如图所示，剪应力的最不利位置在吊耳中心孔断面，其强度计算公式为：τ＝ N ／S2；τ≤［τ］=600Mpa ；式中：τ―剪应力；N ―荷载；S2―断面处的截面积；［τ］―钢材允许剪应力。

N N 3549184.759.1210100035=⨯⨯⨯=[]σσ≤MPa mm N 18.22/18.2225016354912==⨯⨯=τ合格局部挤压应力计算 如图所示，局部挤压应力的最不利位置在吊耳与销轴的结合处，其强度计算公式为： F ＝N ／（t ×d ）υ； F ≤［σ］；式中：F ―局部挤压应力；N ―荷载；t ―吊耳厚度；d ―销轴直径（22t 卸扣直径39）；υ―局部挤压系数1；［σ］―钢材允许压应力。

N N 17857184.78210100035=⨯⨯⨯= MPa mm N F 17.286/17.286139161785712==⨯⨯=合格角焊缝计算 P ＝N ／l ×h ×k ；P ≤［σ1］；式中：P ―焊缝应力；N ―荷载；l ―焊缝长度55mm ×2；h ―焊缝高度10mm ；k ―折减系数0.7；［σ1］―焊缝允许应力235N/mm 2。

N N 17857184.78210100035=⨯⨯⨯= 2/91.231255107.0178571mm N F =⨯⨯⨯= 合格。

螺栓拉应力计算刀盘上部吊耳采用螺栓M20×60L ，强度等级10.9，数量10个。

十通吊耳计算书十通吊耳强度计算书编制:_______________ 审核:_______________ 批准:_______________年月日第1页共5页十通吊耳强度计算书1. 十通吊耳结构形式如下图所示:2. 吊耳材料为钢板t =15mm / Q235B。

3. 吊点焊接焊条牌号为J506。

4. 十通外形尺寸尺寸2300*1100*400mm，十通总重为300kg，5. 十通结构设四个吊点。

6. 吊点强度计算:根据《安全执法检查规范(一)系物和被系物安全检查细则》P65页第四章钢丝绳吊索中表1吊用模式系数和托盘实际吊用情况，取模式系数M=2.1 总重WLL=2940N第2页共5页根据极限载荷公式WLLQ=WLL/M=2940/2.1=1400N7. 吊点耳板选择:吊点耳板的形式及载重能力，根据《系物和被系物安全检查细则》5.4型式及规格中的下表选择:耳板外形尺寸如下图所示:第3页共5页由耳板外形尺寸图可知:δ=15mmh=25mm当安全负荷WLL=2940N时，耳板符合《系物和被系物安全检查细则》5.4型式及规格。

8. 吊点耳板焊缝强度计算吊点所受极限拉力Q= 1400N;根据钢结构设计规范，吊点耳板焊缝所受拉应力可由下式决定:ωQ/[h(Σβl+Σl)]?ƒ efω1ω2f式中:h---角焊缝的计算厚度，对直角角焊缝等于0.7h，h为焊缝尺寸; effΣl---垂直于受力方向的角焊缝的计算长度，对每条焊缝取其实际长ω1第4页共5页度减去5mm;Σl---平行于受力方向的角焊缝的计算长度，对每条焊缝取其实际长ω2度;β---正面角焊缝的强度设计值增大系数;对承受静力载荷和间接受动f力荷载的结构，本计算中取β=1.22; fωωƒ---角焊缝的强度设计值，查得ƒ=160MPa。

ff因此有:ω1400N/{0.7*6*【(100-5)*1.22】*2}=1.49MPa<ƒ=160MPa f 所以耳板角焊缝强度满足要求。