吊耳强度校核
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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=kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2弯曲应力:σ=M max/W (销轴受力按均布载荷计算)M max=QL2/8 q=100×103/8.4=1.9×104kg/cmM max=1/8×1.9×104×2=1.676×105kg·cmW=πd3×133/32=cm3σ=M max/W=1.676×105/=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(4422)/2×4×13.2(4422)=1188kg/cm2〈[σ]固定折页焊缝计算焊缝长度L i=2×50+2×20+4=144cm 焊缝高度h=τi=100×103××144=620kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm23)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:由拉曼公式σ=P(D 2+d 2)/2sd(D 2-d 2)得:σ×103(4422)/2××12.6(4422)=/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2活动折页焊缝计算焊缝长度L=2×50+2×30+6=160cm焊缝高度h=τ×103××166×2=/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2二、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(2222)/3×7.2 (2222)= 1148kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2焊缝长度L=4×30+3=123cm焊缝高度h=τi=20×103××123= kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=20×103×2/4=551 kg/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)/×8(282-82)=601 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=20×103/(28-8)×=kg/cm2〈[σ]焊缝长度L=28+2×22=72cm焊缝高度h=τi=20×103××72=248 kg/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2 销轴剪应力τ=Q/A=20×103×2/4=441 kg/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2销轴弯曲应力弯矩M max =(1/8)QL=20×103×/8=×104 kg/cm 2 截面系数 W=πd 3×3/32=43cm 3σ=Mmax/W=×104/43= kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm23) 50t 吊耳计算在A 1-A 1截面上:σ=P(D 2+d 2)/sd(D 2-d 2)=50×103(2422×9.8(2422)=1152.24 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=50×103/(24-9.8)×=568 kg/cm2〈[σ]焊缝长度L=30+2×36=102cm焊缝高度h=τi=50×103××102= kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=50×103×2/4=720.85 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴弯曲应力弯矩M max=(1/8)QL=50×103××104 kg/cm2截面系数W=πd3×3/32=3σ×104/81.5=437 kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm24)80t吊耳计算2在A 1-A 1截面上:σ=P(D 2+d 2)/sd(D 2-d 2)=80×103(3422×12.2(3422)=1180 kg/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2在B 1-B 1截面上:σ=P/(D-d)s=80×103/(34-12.2)×7.2=510 kg/cm 2〈[σ]=1600kg/cm 2 焊缝长度L i =2×34+34=102cm焊缝高度h=τi=80×103××102=700 kg/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2 销轴剪应力τ=Q/A=80×103×122/4=708 kg/cm 2〈[τ]=1000kg/cm 2销轴弯曲应力(按均布载荷计算)×103×103kg/cm 2R=40×103kgM max ×2/8=40×103××103×2/8×105kg·mW=πd3×3/32=3σ= M max×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)= kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2在B1-B1截面上:σ=P/(D-d)s=100×103/(38-13)×8.2= kg/cm2〈[σ]=1600kg/cm2焊缝长度L i=2×37+38=112cm焊缝高度h=2cmτi=100×103×2×112= kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2销轴剪应力τ=Q/A=100×103×2/4=802 kg/cm2〈[τ]=1000kg/cm2。
板梁吊耳强度校核
L 板梁最重75.3t ,80t 平臂吊起吊负荷为56.33t 。
按60t 计算,强度校核时可将吊耳分成两半,则每半受力30t 。
吊耳板厚40mm 。
如图所示。
1、拉应力校核:
如图 2 所示,A-A 截面是拉应力的危险截面
][/1max σσ≤=S N 其中][σ材料许用拉应力,取16MPa
2、吊耳计算
L 板梁最重75.3t ,起吊采用scc3200和70240/80t 平臂吊台吊,按照所分负荷为56.33t 。
按60t 计算。
强度校核时可将吊耳分成两半,则每半受力30t 。
吊耳板厚40mm 。
2、拉应力计算:
A-A 截面是拉应力的危险截面
][/1max σσ≤=S N 其中][σ材料许用拉应力,取16MPa
Pa LH FK A FK 7.77.07.51)10200(2/10302.12//3=⨯⨯-⨯⨯⨯===ϕ
σ
MPa MPa h 12][7.7=≤=τσ 安全
A---焊缝面积,L---焊缝长度,按设计长度减去10mm ,H---焊缝高度,按17.5mm 计算,ϕ---焊缝折减系数,][h τ---焊缝许用剪应力。
一、钢材强度设计值确定查表得:件1抗拉、抗弯强度设计值f 为265MPa ,抗剪强度设计值v f 为155MPa ;件2抗拉、抗弯强度设计值f 为295MPa ,抗剪强度设计值v f 为170MPa 。
取材料安全系数为n 为1.5。
则:件1的抗拉、抗弯许用应力为n f =][σ=176.7MPa ,抗剪许用应力3][v f =τ= 59MPa , 件2的抗拉、抗弯许用应力为n f =][σ=196.7MPa ,抗剪许用应力3][v f =τ= 98MPa 。
二、板梁受力分析图1 板梁受力分析图如图1所示,每股钢丝绳拉力为F1=F2=F3=F4=G/4cos θ,G 为板梁重量。
三、吊耳加强板之间焊缝强度计算焊缝面积:h l A w ⋅⋅=δ2其中w l 为焊缝计算长度,一般为设计长度减去1cm ,δ为焊缝宽度,h 为焊缝折减系数,角焊缝取h =0.7。
焊缝应力θδδσcos 1642⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=⋅=h l G k h l F k A F k w w ,取起吊时冲击系数k 为2,若计算所得焊缝应力σ<][σ,][τ,则吊耳满足强度要求。
四、危险截面参数的确定 危险截面图2 吊耳危险截面示意图若吊耳加强板之间焊缝强度满足要求,则可确定吊耳危险截面。
如图2所示,吊耳危险面截面参数:S=(106×40+2×60×20)×2=13280mm 2五、吊耳抗拉、抗剪强度计算当θ=θmax 时,F=F max ,故吊耳承受最大应力σmax = k ·F max /S= kG/4Scos θ,取起吊时冲击系数k 为2,若吊耳承受最大应力σmax <吊耳许用应力][σ,][τ,则吊耳满足强度要求。
六、吊耳与板梁之间焊缝强度计算焊缝面积:h l A w ⋅⋅=δ2其中w l 为焊缝计算长度,一般为设计长度减去1cm ,δ为焊缝宽度,h 为焊缝折减系数,角焊缝取h =0.7。
焊缝应力θδδσcos 1642'⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=⋅=h l G k h l F k A F k w w ,取起吊时冲击系数k 为2,若计算所得焊缝应力'σ<][σ,][τ,则吊耳满足强度要求。
若吊耳加强板之间焊缝强度、吊耳抗拉、抗剪强度及吊耳与板梁之间焊缝强度均满足强度要求,则可确定该吊耳符合设计。
七、实例计算1.A 板梁G A =6.9t ,θA max=arctg(3000/800),则cos θA max =0.2577。
1.1吊耳加强板之间焊缝强度计算σA =2×6.9×104/16×(3.14×220-1)×12×0.7×0.2577=5.8Mpa <][σ,][τ,故吊耳加强板之间焊缝强度满足要求。
1.2吊耳抗拉、抗剪强度计算依据确定的危险截面,σA max =2×6.9×104/4×13280×0.2577=10.08Mpa <][σ,][τ,故吊耳抗拉、抗剪强度满足要求。
1.3吊耳与板梁之间焊缝强度计算σA '=2×6.9×104/16×(400-1)×20×0.7×0.2577=6Mpa <][σ,][τ,故吊耳与板梁焊缝强度满足要求。
因此,A 板梁吊耳满足要求。
2.B 板梁G B =42.97t ,θB max=arctg(3000/1500),则cos θB max =0.4472。
2.1吊耳加强板之间焊缝强度计算σB =2×42.97×104/16×(3.14×220-1)×12×0.7×0.4472=20.72Mpa <][σ,][τ,故吊耳加强板之间焊缝强度满足要求。
2.2吊耳抗拉、抗剪强度计算依据确定的危险截面,σB max =2×42.97×104/4×13280×0.4472=36.2Mpa <][σ,][τ,故吊耳抗拉、抗剪强度满足要求。
2.3吊耳与板梁之间焊缝强度计算σB '=2×42.97×104/16×(400-1)×2×0.7×0.4472=21.5Mpa <][σ,][τ,故吊耳与板梁焊缝强度满足要求。
因此,B 板梁吊耳满足要求。
3.C 板梁G C =43.45t ,θC max=arctg(3000/1500),则cos θC max =0.4472。
3.1吊耳加强板之间焊缝强度计算σC =2×43.45×104/16×(3.14×220-1)×12×0.7×0.4472=20.94Mpa <][σ,][τ,故吊耳加强板之间焊缝强度满足要求。
3.2吊耳抗拉、抗剪强度计算依据确定的危险截面,σC max =2×43.45×104/4×13280×0.4472=36.6Mpa <][σ,][τ,故吊耳抗拉、抗剪强度满足要求。
3.3吊耳与板梁之间焊缝强度计算σC '=2×43.45×104/16×(400-1)×2×0.7×0.4472=21.74Mpa <][σ,][τ,故吊耳与板梁焊缝强度满足要求。
因此,C 板梁吊耳满足要求。
4.D 板梁G D =64.74t ,θD max=arctg(3000/1400),则cos θD max =0.4229。
4.1吊耳加强板之间焊缝强度计算σD =2×64.74×104/16×(3.14×220-1)×12×0.7×0.4229=33Mpa <][σ,][τ,故吊耳加强板之间焊缝强度满足要求。
4.2吊耳抗拉、抗剪强度计算依据确定的危险截面,σD max =2×64.74×104/4×13280×0.4229=57.64Mpa <][σ,][τ,故吊耳抗拉、抗剪强度满足要求。
4.3吊耳与板梁之间焊缝强度计算σD '=2×64.74×104/16×(400-1)×2×0.7×0.4229=34.26Mpa <][σ,][τ,故吊耳与板梁焊缝强度满足要求。
因此,D 板梁吊耳满足要求。
5.E 板梁G E =25.99t ,θE max=arctg(2750/1400),则cos θE max =4537。
5.1吊耳加强板之间焊缝强度计算σE =2×25.99×104/16×(3.14×220-1)×12×0.7×0.4537=12.36Mpa <][σ,][τ,故吊耳加强板之间焊缝强度满足要求。
5.2吊耳抗拉、抗剪强度计算依据确定的危险截面,σE max =2×25.99×104/4×13280×0.4537=21.56Mpa <][σ,][τ,故吊耳抗拉、抗剪强度满足要求。
5.3吊耳与板梁之间焊缝强度计算σE '=2×25.99×104/16×(400-1)×2×0.7×0.4537=12.82Mpa <][σ,][τ,故吊耳与板梁焊缝强度满足要求。
因此,E 板梁吊耳满足要求。
6.F 板梁G F =27.97t ,θF max=arctg(2850/1200),则cos θF max =0.3881。
6.1吊耳加强板之间焊缝强度计算σF =2×27.97×104/16×(3.14×220-1)×12×0.7×0.3881=15.6Mpa <][σ,][τ,故吊耳加强板之间焊缝强度满足要求。
6.2吊耳抗拉、抗剪强度计算依据确定的危险截面,σF max =2×27.97×104/4×13280×0.3881=27.14Mpa <][σ,][τ,故吊耳抗拉、抗剪强度满足要求。
6.3吊耳与板梁之间焊缝强度计算σF '=2×42.97×104/16×(400-1)×2×0.7×0.4472=16.2Mpa <][σ,][τ,故吊耳与板梁焊缝强度满足要求。
因此,F 板梁吊耳满足要求。
7.G 板梁G G =23.145t ,θG max=arctg(3600/1200),则cos θG max =0.3162。
7.1吊耳加强板之间焊缝强度计算σG =2×23.145×104/16×(3.14×220-1)×12×0.7×0.3162=15.8Mpa <][σ,][τ,故吊耳加强板之间焊缝强度满足要求。
7.2吊耳抗拉、抗剪强度计算依据确定的危险截面,σG max =2×23.145×104/4×13280×0.3162=27.56Mpa <][σ,][τ,故吊耳抗拉、抗剪强度满足要求。
7.3吊耳与板梁之间焊缝强度计算σG '=2×23.145×104/16×(400-1)×2×0.7×0.3162=16.4Mpa <][σ,][τ,故吊耳与板梁焊缝强度满足要求。
因此,G 板梁吊耳满足要求。