起重机金属结构受力计算实例
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汽车吊受力计算范文汽车吊是用于吊装汽车或其他货物的设备,承受着吊装物体的重量和施加在吊装链条上的拉力。
在进行汽车吊受力计算时,需要考虑吊装物体的重力、摩擦力、加速度等因素,并根据实际情况选择合适的安全系数。
首先,我们来计算吊装物体的重力对吊装链条的拉力产生的影响。
假设吊装物体的重量为W,重力加速度为g,那么吊装链条的拉力F可以通过以下公式计算:F=W+Ff其中W是吊装物体的重量,Ff是由于摩擦力引起的链条和物体间的附加拉力。
摩擦力是通过吊装链条与物体接触面之间的摩擦产生的,通常情况下可以忽略不计。
但是如果链条与物体之间存在滑动的情况,摩擦力就不可忽略了。
当链条与物体之间存在滑动时,摩擦力Ff可以通过以下公式计算:Ff=μN其中μ是摩擦系数,N是吊装物体的重力对吊钩产生的垂直力。
垂直力N可以通过以下公式计算:N=W-T其中T是吊钩和吊装链条上任意连接点之间的摩擦力。
当吊钩和吊装链条之间存在摩擦时,摩擦力会受到吊钩和吊装链条所受力的影响。
可以根据实际情况估算T的大小。
除了重力和摩擦力,汽车吊还需要考虑加速度对吊装链条的影响。
当物体处于加速状态时,吊装链条上会产生额外的拉力。
根据牛顿第二定律,额外的拉力可以通过以下公式计算:Fa=m*a其中m是吊装物体的质量,a是物体的加速度。
Fa为吊装链条在加速状态下所承受的额外拉力。
最后,在进行受力计算时还要考虑安全系数。
安全系数是指实际所需的最小工作载荷与计算得到的吊装链条的极限工作载荷之间的比值。
通常情况下,安全系数的取值范围为4到5,但是在一些特殊应用场景中,安全系数的值可能需要进一步增加。
综上所述,汽车吊的受力计算主要包括重力、摩擦力、加速度的计算,并根据实际情况选择合适的安全系数。
在实际应用中,为了确保吊装链条的安全性,建议在计算得到的拉力基础上增加一定的裕量。
另外,还需要定期对吊装链条进行检查和维护,确保其正常工作和使用寿命。
第一章起重工具选择计算第一节吊鼻选择计算在施工中现场常用的吊鼻,一般有两种.一种是钢筋焊制吊鼻,另一种是钢板焊制吊鼻.钢筋焊制吊鼻,设置简单,常用于较轻吊件上.钢板焊制吊鼻,设置较复杂,常用于较重吊件上,现分述于后.一.钢筋吊鼻选择计算:如图4-1图4-1起吊10T重件,D10用钢筋做吊鼻,钢筋与重件焊接断面为D10,长度为100mm,选择钢筋直径.先选择Ф20钢筋做吊鼻.Ф20钢筋的断面积F=3.14cm²(查表得).按拉力计算,吊鼻拉应力:Ó=W/2F=10000/2×3.14=1592kg/cm²按剪力计算吊鼻的剪应力:τ=W/2F=10000/2×3.14=1592kg/cm²从以上计算看,钢筋吊鼻的剪应力过高,必须选择较粗的钢筋.如选用Ф30钢筋做吊鼻,则Ф30钢筋的断面积F=7.07cm²则剪应力:τ=W/2F=10000/2×7.07=707kg/cm²剪应力已低于800kg/cm²,说明使用普通3号钢Ф30做吊鼻是安全的.采用钢筋吊鼻,在重件起立过程中,钢筋会拉弯,但由于吊鼻是一次性使用,起立时拉弯,立直时又拉直,对一般3号钢来说是承受得了这一次变形的,所以不会出事故,但钢筋焊缝必须足够,要做焊缝应力计算,其剪应力也不得超过许用应力值,一般焊缝要超过计算长度多一些好.二.钢板吊鼻选择计算 如图4-2所示:采用Ó=12mm 钢板做吊鼻.吊鼻开Ф50孔,焊100mm 固定钢板,板宽120mm,则应力计算如下:τ=W/2F=10000/(2×4×1.2)=1041kg/cm ²>800kg/cm ² 拉孔板两侧拉应力为:Ó=W/F=10000/(12-5)×1.2=1190kg/cm ² 拉板焊缝剪应力为:τ=W/F=10000/(10×0.8×2)=625kg/cm ²从以上核算看,主要是孔上方高度不够,造成孔上方剪应力过高,如将孔上方高度从40mm 扩大到60mm ,则其剪应力为: τ=W/2F=10000/2×6×1.2=694kg/cm ²图4-2图4-3这样改动后,吊鼻拉板就安全了,但平放钢板吊鼻的端部焊缝在起立过程中仍用可能被拉开,要注意察看。
常用起重受力计算起重受力计算是指计算起重机在吊运作业过程中各个部件的受力情况,以确保起重机的安全运行。
常用的起重受力计算包括吊钩受力计算、重物受力计算、起重机结构受力计算等。
下面将介绍这几个常用的起重受力计算方法。
一、吊钩受力计算吊钩是起重机的主要工作部件,吊钩受力计算是起重机受力计算的重要一环。
吊钩的受力包括拉力(载荷)和剪力两个方向。
1.吊钩拉力计算吊钩的拉力主要是由起重物的重力引起的。
吊钩受力计算时,需要考虑起重物的重量、附加重量以及起重机自重对吊钩的影响。
拉力计算公式为:F=G+U+W其中,F为吊钩受力(单位为N),G为起重物重力(单位为N),U为附加重力(单位为N),W为起重机自重对吊钩的影响(单位为N)。
2.吊钩剪力计算吊钩的剪力主要是由起重物的悬挂引起的。
剪力计算公式为:T=M/h其中,T为吊钩受力(单位为N),M为起重物的弯矩(单位为Nm),h为吊钩高度(单位为m)。
二、重物受力计算重物受力计算是指起重物在吊运过程中的受力情况。
常见的重物受力计算包括吊点拉力计算和吊点剪力计算。
1.吊点拉力计算吊点拉力计算是指计算起重物在吊点处受到的拉力。
需要考虑起重物的重量和附加重量以及起重机自重对吊点的影响。
拉力计算公式为:F=G+U+W其中,F为吊点受力(单位为N),G为起重物重力(单位为N),U为附加重力(单位为N),W为起重机自重对吊点的影响(单位为N)。
2.吊点剪力计算吊点剪力是指起重物在吊点处受到的剪力。
剪力计算公式为:T=M/h其中,T为吊点受力(单位为N),M为起重物的弯矩(单位为Nm),h为吊点高度(单位为m)。
三、起重机结构受力计算起重机结构受力计算是指计算起重机其他部件的受力情况。
常见的起重机结构受力计算包括杆件受力计算和支撑结构受力计算。
1.杆件受力计算起重机杆件受力计算主要是计算杆件上的各个节点的受力情况。
受力计算时需要考虑杆件的重力、支撑作用力以及外力对杆件的作用。
杆件受力计算通常采用静力学原理,根据平衡条件和受力分析进行计算。
10T电动葫芦椼架式龙门起重机的钢结构设计计算起重机设计、计算应严格执行“起重机设计规范”等有关的技术法规。
同时起重机钢结构设计中经常要使用“钢结构设计规范”GBJ17-89。
在使用中应注意:1、许用应力按“起重机设计规范”选取。
“起重机设计规范”的制定是按半概率分析,许用应力法而来的。
“钢结构设计规范”的制定是按全概率分析。
极限状态设计法,分项系数表达式而来的。
两者是不同的。
如:起重机2类载荷(最大使用载荷)的许用应力:180Mpa。
“钢结构设计规范”强度设计值(第一组):215Mpa。
2、杆件的计算方法可用“钢结构设计规范”。
因按全概率分析导出的公式,则结果与实际接近。
3、起重机钢结构计算中按不同的起重机工作制度,按不同的载荷组合,按不同的静载分析外力,按动载的实际发生,查表确定动载系数。
然后计算杆件的内力。
而建筑钢结构则不同:应用分项系数表达式进行分析,如:静载乘以分项系数。
恒载:1.2;动载:1.4来进行计算。
两者的计算方法是不同的。
4、梁结构应选用椼架式。
其内部的各杆全部是二力杆。
受力明确。
上下弦杆按弯矩图规律分配。
腹杆按剪力图规律分配。
计算方法:节点法和截面法。
第一部分、本起重机金属结构的设计一、结构形式1本车采用倒三角结构,三角形尖向下。
由三片椼架组成。
其中两片为主椼架,另一片为水平椼架。
椼架的上弦主椼架为两片,单角钢为一组,总数2根,选用∠90X90X10规格的角钢。
电动葫芦行走用轨道为椼架的下弦,选用28号工字钢(上贴两个14号槽钢进行加固);椼架的内斜腹杆,单角钢为一组,总数17根,选用∠90X90X10规格的角钢。
本车支腿主肢由两根Ø110钢管和副肢一根∠90X90X10规格的角钢组成,支腿行架的内斜腹杆和水平腹杆采用Ø65钢管。
台车梁由2根30号槽钢焊接形成。
图1 主要尺寸的确定二、主要尺寸的确定(见图1)三、起重机的自重起重机总质量:10610KG(1)主梁:3340KG ①上弦杆460KG②下弦杆1382KG ③节点板881KG④连接板407KG⑤吊梁300⑵支腿:1200KG ⑶下横梁1800KG⑷平台栏杆120KG⑸大车传动装置2300KG⑹电动葫芦1050KG⑺操纵室450KG⑻电气均布质量50KG⑼电气集中质量50KG⑽小车供电电缆50KG⑾操纵室梯子安装:200KG第二部分、桁架式三角形断面主梁的作用载荷及其计算组合一、主桁架的作用载荷及其计算组合(一)固定载荷是指主桁架自重,水平桁架重量和平台板重量,司机室及其它构件重量等。
1 引 言随着桥梁设计理论研究发展和计算机辅助手段的使用以及大型施工设备的研制,大跨径桥梁建造逐步增多,跨江桥、跨海桥、跨谷桥和跨线桥一般都是大跨径桥梁,其施工基本都会用到桥面吊机。
随着“一带一路”建设成为国家战略,国内基建产业必然要“走出去”,所以桥面吊机需求前景广阔。
本研究项目依托襄阳环线提速改造工程跨襄北编组站大桥的主跨施工工程。
本桥为双索斜拉桥,桥梁主体为钢混梁,桥面宽,钢梁节段自重大,桥下为既有铁路线和不可拆除建筑,桥两侧也有一些建筑设施,施工环境异常复杂,施工中安全防护要求非常高。
考虑施工中存在的难点和施工设备需具有的功能及工效,研究出有别于传统型式的桥面吊,解决钢梁节段运输、喂送和架设的难题,确保桥梁施工中质量、进度和安全不受复杂的边界条件影响,同时开发扩展桥面吊机的安全监控系统,提高其安全防护功能。
由于本次研发的桥面吊机采用钢结构散件尾部喂送,分步安装的施工方法,单次施工载荷较小,有效降低桥面吊机的起重能力,从而降低桥面吊自重和设备对桥梁主体的施工荷载;采用安装平台施工的方式,安全防护高,可降低施工风险,提高经济性,具有很好的推广意义。
2 250t 桥面吊机组成及关键技术2.1 250t 桥面吊机组成250t 桥面吊机主要是由主结构、80t 起重天车、前支点总成、后支点总成、后锚点总成、纵移装置、吊梁、施工平台、100t 运梁车、液压系统和电气系统等组成。
其中桥面吊主机实现尾部喂梁、起重安装和整机过跨等功能的设备;施工平台主要是用来精确对位拼装钢边梁的设备,同时也是其他钢构件和桥面预制板吊装施工的安装防护平台,由桥面吊主机辅助实现过跨的功能;100t 运梁车采用机械桥式的整体平板车结构,主要功能为运输和喂送钢梁节段和桥面板。
外形如图所示:桥面吊结构图如图1,主要技术参数表见表1。
250吨桥面吊机设计及计算Design and Finite Element Calculation of 250t Deck Craner郝永刚(中铁十一局集团汉江重工有限公司,湖北 襄阳 441006)摘要:随着大跨径桥梁建造的发展趋势,大吨位桥面吊机的应用日益广泛。
300t×116m大型造船门式起重机金属结构的设计中国船舶工业第九设计研究院(上海200063)朱云龙1概述目前,国内造船愈来愈趋向于太分段建造方式.目的是鳍短船台(坞)的使用周期,提高船台(坞)的利用率,即分段在船体车间顶制,通过平移设备(如平板车等)将预制分段穆至分段堆场,然后利用起重设备吊运至船台(坞),进行船体拼装焊接。
能胜任吊运工作的起重设备一般是门座起重机或大型造船门式起重机。
与门座起重机相比较,大型造船门式起重机对于大型分蜃的安装和运输具有明显的优点,它横跨船台(坞),并为大型分段的装配现场服务。
此类起重机不仅具有升降、吊运功能,而且可以实现船体分段的空中翻身作业,把分段谓节到所需的最佳焊接位置。
大型造船门式起重机是通过具有两套起升机构的上小车和一套起升机构的下小车来实现分段的矗身作业的。
首先通过吊钩的升降诃整,使整个分段都由上小车来承受(见图la)}卸了载的下小车从上小车下穿过,吊钩则重新系在分段的另一翻(见图lb)}这时上小车放下吊钩,同时上、下小车继续相背而驶,从而实现分段翻身(见图le)。
痧钟b)曲图1起重机分嚣翻身作业示意圈1996年至1997年,我院为南通中远船务工程有限公司三期工程筹建处设计了300tXll6m大型造船式起重机,主要为20万吨造船坞服务,已于1998年9月投人生产。
2主要钢结构的材料选用和结构型武300tX116m大型门式起重机金属结构主要由主粱、刚性腿、桑性奠等组成,结构总重约为1600t。
本机载重量大、跨度大,为了减小结构自重,提高钢结构的承载能力.主结构选用高强度结构钢。
一般常用的高强度结构钢为16Mn,由于16Mn中厚度板常存在夹渣、夹层等缺陷,本机特选用高强度船用钢板DH32(GBTl2—88)Q)此材料的屈服强度不小于315收蔫日期r2000—03一z5MPa,抗拉强度440~590MPa,伸长率22%。
该种材料所对应使用的焊条牌号为:①手工焊E5015;②埋弧自动焊H10Mn29(焊丝)+HT331(焊剂)。