t吊具计算方案

ME125+125/32t门式起重机计算说明书西南交通大学机械工程研究所2010年10月目录1 概述 (1)2 125+125/32t-37.435m门式起重机主要参数 (1)2.1主要设计参数 (1)2.2主要验算项目、方法和目的 (2)3 机构计算 (2)3.1主起升机构 (2)3.1.1钢丝绳 (2)3.1.2卷筒尺寸与转速 (2)3.1.3电动机 (3)3.1.4速比与分配 (3)3.1.5制动器选择 (3)3.2副起升机构 (4)3.2.1钢丝绳 (4)3.2.2卷筒尺寸与转速 (4)3.2.3电动机 (4)3.2.4速比与分配 (5)3.2.5制动器选择 (5)3.3小车行走机构 (5)3.3.1行走轮压计算 (5)3.3.2车轮组选择 (6)3.3.3电动机 (6)3.3.4速比与分配 (8)3.3.5制动器 (8)3.4大车行走机构 (8)3.4.1行走轮压计算 (8)3.4.2车轮组选择 (9)3.4.3电动机 (9)3.4.4速比与分配 (11)3.4.5制动器选择 (11)4 125+125/32t-37.435m门式起重机结构有限元计算 (11)4.1门架载荷计算 (11)4.2结构有限元计算 (13)4.2.1刚度验算 (13)4.2.2强度验算 (14)4.3门式起重机结构刚度和强度判定 (19)4.3.1静刚度计算讨论 (20)4.3.2强度计算讨论 (20)5 总体稳定性计算 (21)5.1总体稳定性计算 (21)6 结论 (22)7 参考书目 (22)1概述西南交通大学机械工程研究所依据委托方提供的参数，设计了125t+125/32t双小车门式起重机。

依据起重机设计规范（GB 3811–2008）、钢结构设计规范（GBJ 17-88），及《起重机设计手册》，对门机机构进行计算选型及校核，对门架结构的强度和刚度进行审核验算，并对整机的抗倾覆稳定性进行了校核计算。

2125+125/32t-37.435m门式起重机主要参数2.1主要设计参数125t+125/32t双小车门式起重机整机外型和主要参数如图2.1-1和表2.1-1所示：图2.1-1 125t+125/32t双小车门式起重机整机外型起升机构技术特性主起升机构副起升机构工作级别M5 M5额定起重量双小车125t+125t 32t起升速度 2.3m/min 9.2m/min卷筒直径Φ950mm Φ650mm滑轮倍率 6 4钢丝绳28NAT 6×19W+IWR 1870 ZS 521 318 20NAT 6×19W+FC 1670 ZS 220 147电动机YZR280M-8,55+55kW,725r/min YZR280M-8,55kW,725r/min减速器QJYD34-560-160 III C,i=160 ZQ-850-II-3CA,i=40.17制动器YWZ5-400/125,制动力矩:1600N.m YWZ5-400/125,制动力矩:1600N.m运行机构技术特性大车运行机构小车运行机构工作级别M5 M5行走速度20m/min 16m/min主/从动轮数16/16 4/4车轮直径Φ630mm Φ630mm轨道型号P50 QU80轨距37.435m 3.6m减速电机KDK10-143.47-YZRE3.7-4P-M4-J1-A(B)-T KDK12RF08-166-YZRE5.5-4P-M4-J1-A(B)-T制动器电机自带,制动力矩:50N.m 电机自带,制动力矩:50N.m1）门机机构选型计算依据125t+125/32t双小车门式起重机的设计图纸，根据工作参数，对门机的起升、运行机构进行选型及校核。

附件6：计算书1.单件最重设备起吊计算（1）单件设备最大重量：m=120t。

（2）几何尺寸：6240mm×6240mm×3365mm。

（3）单件最重设备吊装验算图1中盾吊装示意图工况：主臂（L）=30m；作业半径（R）=10m额定起重量Q=138t(参见性能参数表)计算：G=m×K1+q=120×1.1+2.5=134.5t式中：m=单件最大质量；K1=动载系数，取1.1倍；q=吊索具质量，吊钩2t+索具0.5t；额定起重量Q=138t＞G=134.5t（最大）故：能满足安全吊装载荷要求。

为此选择XGC260履带式起重机能满足盾构机部件吊装要求。

2钢丝绳选择与校核图2钢丝绳受拉图主吊索具配备：（以质量最大120t为例）主吊钢丝绳规格：6×37-65.0盾构机最大重量为120t，吊具重量为2.5t.总负载Q=120t+2.5t=122.5t主吊钢丝绳受力P：P=QK/(4×sina)=34.57ta=77°（钢丝绳水平夹角），K-动载系数1.1钢丝绳单根实际破断力S=331t钢丝绳安全系数=331/34.57=9.575，大于吊装规范要求的8倍安全系数，满足吊装安全要求。

（详见《起重机设计规范》（GB/T3811-2008）符合施工要求）。

3.吊扣的选择与校核此次吊装盾构机，选用了6个55T的“?”型美式卸扣连接盾构机前盾、中盾的起吊吊耳与起吊钢丝绳，设每个卸扣所承受的负荷为H’，则H’=K1×Q÷4式中K1：动载系数，取K1=1.1，Q：前盾的重量。

则H’=K1×Q÷4=1.1×120÷4=33T<55T 因此所选用的6个该型号“?”型美式卸扣工作能力是足够的，可以使用。

吊装器具选择如下：（1）美式弓型2.5寸55t卸扣6只。

（2）6×37+1-∮65钢丝绳4根，2根用于主钩吊装，两根用于辅助翻身。

起重吊装、常用吊具简易计算
(一)骑马式绳卡使用数量的计算
n=T∕2N∙(fl+f2)=2.5∙T∕N
式中TT冈丝绳上所受的拉力，N;
N-拧紧绳卡螺帽时,螺栓上所受的力(可查表求得)；
任一钢丝绳与钢丝绳之间的摩擦系数,为安全起见取仕=0。

F2T冈丝绳在绳卡卡箍上的摩擦系数，f2=0.2o
拉力值N是以用长0.2米的螺帽扳手双手用力拧紧螺帽为前提,一般使用三个,最后一个加旁弯,以便观察其是否有松动。

(二)、卸扣计算：
卸扣的承载能力与弯环部位直径的平方成正比，对直环形螺旋式卡环的允许承载按下式枯算。

P=40χd2平均N
式中P—允许承载荷重，N;
d平均T肖轴与弯环直径的平均值，即d平均二d÷dl/2mm
【例题】按表选用卸扣,己知销轴直径为12mm,弯环直径为Iomm,试确定其允许荷重为多少？
【解】：代入以上公式d平均=d+d1/2=12+10/2=11mm
P=40×d2平均=40χll2=4840N
答：查表允许负荷为5000N,与计算基本相吻合。

（三）、链条计算
按用途不同链条可分为焊接链条、片状链条两种,用于挠性传动构件或挠性起重构件。

其拉力按下式计算。

F=b∙9.81∙W∙m∕nN
式中b一链与垂直线形成夹角白时的受力系数，查表。

W—构件或设备的重量Kg;
m—安全系数,m=5;
nT连条根数。

吊具设计设计及受力验算荷载：30m梁重为91t，分配到每端为45.5t；40m梁重为143t，分配到每端为71.5t。

按最重者验算受力，考虑1.2的安全系数储备，则要求吊具具备负重85t的能力。

吊具端部销接点距离设计为200cm。

横吊梁强度验算根据设计横吊梁类似于受集中荷载的简支梁，则：P=85t，L＝2mM＝1/4*850*2＝425KN〃m［σ］＝1.2*145＝174MPa吊具采用两块δ＝3cm厚的钢板组焊而成，跨中部分计算高度取值为45cm，两端部分高度为24.5cm，则跨中截面抵抗距为：W=bh2/3＝2*3*45*45/3＝4050cm3σ=M/ W =425*106/4050*1000=104.9MPa<［σ］强度验算满足要求。

连接销受力验算主吊点受力850KN，销子直径为100mm，分力销板按照40mm厚配置，则承受压应力为850000/2/100/40＝106.25MPa，小于140 MPa的容许应力值；销子所受最大剪力为Q＝425KN，销子的容许剪应力［τ］＝125MPa（45号钢），τ＝4/3×Q/A=4/3×（425×103）/（3.14159×502）＝72.2Mpa＜［τ］，剪力验算满足要求。

端部两个副吊点受力为425KN，销子直径选用80mm，剪力验算同样满足要求。

另外，注意施工中做好吊板（6号板）与主板（1号板）之间的焊接连接，要求双面均施焊、焊缝饱满。

钢丝绳选用计算设计及受力验算40m梁重为143t，分配到每端为71.5t。

钢丝绳破断拉力＝715*6＝4290KN（安全载重系数取值为6.0）钢丝破断拉力总和＝4290/0.82＝5232KN（换算系数取值为0.82）钢丝总断面面积＝5232000/1700＝3078mm2（钢丝绳的公称抗拉强度为1700MPa）则在每端提升71.5t的重物须钢丝绳的总断面面积为3078mm2，选用双绳兜吊，则每绳需要断面面积为3078/4＝767 mm2，查阅相关手册得出，选用公称抗拉强度为1700MPa，6×37（股为1+6+12+18，绳纤维芯），直径47.5mm、丝径2.2mm以上规格的钢丝绳（钢丝总断面面积为843.47 mm2）可以满足使用要求。

吊机主要参数及钢丝绳受力分析计算1.吊机主要参数：T梁起吊高度的计算：H= h1+h2+ h3+ h4h1------梁高度（m）；h2------索具高度（m）；h3------桥墩高度（m）；h4------吊装时的工作间隙（m）。

H= h1+h2+ h3+ h4=2.5+13+8+1.5 =25m（取最高墩身8米计算）汽车吊机吊臂的长度计算：L=[(H+B-C)2+R2]1/2L-----所需起重臂的长度（m）；H-----所需的起吊高度（m）；B-----吊钩至吊臂顶部的距离，估1m；C-----吊机回转台至地面的高度，估2.5m；R-----吊机吊臂的回转半径。

160T汽车吊机吊臂长度计算：L=[(25+1-2.5)2+92]1/2=25.16m所以选用吊机吊臂长为：27m。

吊机工作状态：220T汽车吊机：回转半径：R≤11m；吊臂长度：L=27m. 2. 钢丝绳受力分析计算（1）吊装载荷Q＇T梁自重；Q=111.3t；动载系数；K1=1.05风载系数：K3=1.3基本风压W0=17.5kg/m2 S——迎风面积S=2.5×32.6=81.5m2W= K3×W0×S=1.3×17.5×81.5/1000=1.85tQ计=Q ×K1 +W=111.3×1.05+1.85=114.2t吊索具重量：q1=0.5t(估)吊钩重量：q2=1t(估)Q’= Q计+ q1+ q2=114.2+0.5+1=115.7t旋转半径为11米时，吊机额定起重量：G=60.2t＞115.7/2=57.8t，故安全；（2）钢丝绳的选用吊索拉力：P拉=QJ/Nsin850QJ=k动×G设钢丝绳破断力：P= P拉×k其中：P拉--------吊索拉力；QJ--------计算载荷；k动-------动载荷系数1.1；G设-------T梁重量为111.3t+吊钩和钢丝绳重量1.5t=112.8t；N---------吊索分支数，为4；P---------钢丝绳破断力；K---------安全系数6；P拉=QJ/Nsin85°=1.1×112.8/4sin85°=31.14tP= P拉×k =31.14×6=186.84t钢丝绳公称抗拉强度：1700MPa查钢丝绳参数表选6×37，φ=65.0mm的钢丝绳；其破断力为266.6t> P=186.84t；故安全。

上海石化机械制造有限公司160/32t-28m门式起重机计算书无锡工力工程机械厂2002-11-3160/32t 门式起重机计算书一、技术参数及技术要求： 1. 技术参数：1.1 额定起重量 主起升 160t 副起升 32t 1.2 跨度 Lk=28m 1.3 数量 1台1.4 起升高度 主钩 16m 副钩 18m 1.5 工作级别 A5主起升 M5 副起升 M5 小车运行 M5 大车运行 M5 1.6 速度 主起升 2m/min 副起升 6.3m/min 小车运行 20m/min 大车运行 20m/min 1.7 工作场所 室外 1.8 环境温度 45℃1.9 电源 交流三相380V ，50Hz 大车滑线提供 1.10 大车轨道 QU100 1.11 操作控制方式： 司机操作1.12 起吊物： 两腿之间应能通过直径11米的园形筒体。

二、大车运行机构的计算：1. 技术参数：起重机总重：312t （包括吊具、电气），小车总重：55t大车运行速度：20m/min大车运行机构采用四角驱动，车轮总数为6×4＝24。

1.1 轮压的确定： )(286)(6.289.177.1012160552455312max kN t P ==+=++-=)(107)(7.102455312minkN t P ==-=计算轮压P c ： )(3.22632minmax KN P P P c =+⨯=选主动车轮 TZQ7127.11A D600 从动车轮 TZQ7128.11A D6001.2 电动机的选型： 电动机的静功率:)(43.159.06020009.081.94726081.9KW VK G P f j =⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=η电动机的惯性功率: P g =1.1×G ×a=1.1×472×0.058=30.1(KW)坡道阻力和风阻力:F f =1.4×1×1×25×（44×2.6+45）=5579Kg=55.79(KN) 风阻功率:P f =55.79×20×0.009/(60×0.9)=0.186(KW) 风载体型系数: 有凸出翼缘或筋板的梁 1.4 高度修正系数: 工作风压时：1，非工作风压时：1.13 标准风压值（公斤/米^2):迎风面积F=Ψ×F 轮F 轮：起重机组成部分的轮廓面积在垂直于风向平面上的投影（米^2) Ψ：起重机金属结构或机构的充满系数，即结构或机构的净面积与其轮廓面积之比。