吊耳强度计算
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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。
钢板吊耳承载力计算公式钢板吊耳是一种常见的起重设备,用于吊装和搬运重物。
在使用钢板吊耳时,我们需要计算其承载力,以确保安全使用。
本文将介绍钢板吊耳承载力的计算公式,并对其进行详细解析。
首先,我们需要了解一些基本概念。
钢板吊耳的承载力是指其能够承受的最大重量,通常以吨或千克为单位。
承载力的计算需要考虑到吊耳的材质、尺寸、工作环境等因素。
在计算承载力时,我们需要使用以下公式:P = S × F × K。
其中,P表示钢板吊耳的承载力,单位为吨或千克;S表示吊耳的截面积,单位为平方米;F表示材料的拉伸强度,单位为牛顿/平方米;K表示安全系数。
接下来,我们将对上述公式中的各个参数进行详细解析。
首先是吊耳的截面积S。
吊耳的截面积是指吊耳横截面的面积,通常可以通过测量或计算得出。
在计算截面积时,需要考虑吊耳的形状和尺寸,以确保准确性。
其次是材料的拉伸强度F。
材料的拉伸强度是指材料在受拉力作用下的最大承载能力,通常以牛顿/平方米为单位。
不同材料的拉伸强度不同,需要根据具体材料的性能参数进行选择。
最后是安全系数K。
安全系数是指在计算承载力时引入的一个系数,用于考虑各种不确定因素对承载力的影响。
安全系数的选择需要根据具体的工作环境和使用要求来确定,通常在1.5到2之间。
通过以上公式和参数的计算,我们可以得出钢板吊耳的承载力。
在实际使用中,需要根据具体情况进行调整和验证,以确保吊耳的安全使用。
除了上述公式外,还有一些其他因素也需要考虑。
例如,吊耳的安装方式、使用环境、工作温度等因素都会对承载力产生影响。
因此,在计算承载力时,需要综合考虑各种因素,以确保计算结果的准确性和可靠性。
总之,钢板吊耳的承载力计算是一个复杂的过程,需要考虑多种因素并进行综合分析。
通过合理的计算和验证,可以确保吊耳在使用过程中能够安全可靠地承载重物,从而保障工作场所的安全和生产效率。
希望本文的介绍能够对读者有所帮助,让大家对钢板吊耳的承载力计算有更深入的了解。
侧面立式吊耳强度计算公式引言。
在工程领域中,吊耳是一种常见的零部件,用于连接吊装设备和起重物体。
在设计吊耳时,需要考虑其强度,以确保在使用过程中不会发生断裂或变形,从而保障人员和设备的安全。
本文将介绍侧面立式吊耳强度计算公式,并对其进行详细解析。
侧面立式吊耳强度计算公式。
侧面立式吊耳强度计算公式是用于计算吊耳在受力状态下的强度,其公式如下:P = (0.3 σ b t^2) / (1 + 1.5 (h / b) (t / b))。
其中,P为吊耳的承载能力,σ为材料的抗拉强度,b为吊耳的宽度,t为吊耳的厚度,h为吊耳的高度。
公式解析。
侧面立式吊耳强度计算公式中的各个参数代表着吊耳的几何尺寸和材料性能,下面对其进行详细解析。
1. σ为材料的抗拉强度,是材料在受拉状态下能够承受的最大拉力。
在实际计算中,需要根据吊耳所使用的材料来确定σ的数值。
2. b为吊耳的宽度,是指吊耳在受力方向上的宽度尺寸。
在实际设计中,需要根据吊耳的使用要求和受力情况来确定b的数值。
3. t为吊耳的厚度,是指吊耳在垂直受力方向上的厚度尺寸。
与宽度一样,t的数值也需要根据实际情况来确定。
4. h为吊耳的高度,是指吊耳从底部到顶部的垂直高度尺寸。
在实际设计中,需要根据吊耳的使用要求和受力情况来确定h的数值。
公式中的分子部分表示了吊耳的截面积,分母部分表示了吊耳在受力状态下的几何形状系数。
通过这个公式,可以计算出吊耳在受力状态下的承载能力,从而评估其强度是否满足设计要求。
应用实例。
为了更好地理解侧面立式吊耳强度计算公式的应用,我们可以通过一个具体的实例来进行分析。
假设有一台起重机需要使用一副侧面立式吊耳来吊装一块重量为10吨的物体。
根据起重机的要求,我们需要设计一副吊耳,其材料为Q235钢板,宽度为200mm,厚度为20mm,高度为300mm。
现在我们通过侧面立式吊耳强度计算公式来计算其承载能力。
首先,我们需要确定材料Q235钢板的抗拉强度σ的数值。
吊耳受力及强度验算.1. 吊耳受力及强度验算油醇分离器均无吊耳如用捆绑方法吊装,吊装难度大、费时、费工,且不经济。
现用60mm厚的钢板组焊吊耳,用8根设备大盖螺栓固定在顶端筒部上。
现根据设备装配图。
进行吊耳受力及强度验算。
1.1受力验算1.1.1设备重量P'=Q'-Q1-Q2-Q3-Q4=106.7-0.338-23.023-2.351-0.326=80.662t Q'——厂方给定设备重量Q'=106.7tQ1——油罐环重Q1=0.338tQ2——大盖重Q2=23.023tQ3——主螺柱Q3=2.351tQ4——主螺母Q4=0.326t1.1.2 计算重量P=(P'+g*K*K1 =(80.662+2.5×1.1×1.1=106.3t g——索具重g=2.5tK——动载系数取K=1.1K1——不均衡系数取K1=1.11.1.3 吊装时每根螺栓受力P1=P/n=106.3/8=13.29tn——吊装时使用螺栓根数n=8根1.1.4 按设计压力推算每根螺栓受力设备设计压力N=16Mpa,设备大盖受压面直径d2=22cm大盖螺栓36根,螺栓最小断面d1=9.7cmP2=(πd2/4*N÷36=(π*2202/4×160÷36=168947Kg按设计压力推算每根螺栓受力168.947t,大于吊装时每根螺栓受力13.29t,安全。
2. 螺栓抗剪验算2.1 每根螺栓永受剪力σ=50/8=6.25t2.2 每根螺栓断面积F=πd2/4=π*9.72/4=73.898cm22.3 螺栓剪应力τ=σ/F=6250÷73.898=84.6Kg/cm2安全3. 吊耳强度验算3.1 吊耳受力吊装时使用4个吊耳。
P"=P/4=106.3÷4=26.6t3.2 3-4断面σ=〔P"(4R2+d2〕÷〔δ*d(4R2-d2〕=〔26600×(4×152+10.82〕÷〔6×10.8×(4×152-10.82〕=533Kg/cm23.3 1-1 断面σ1= P"/〔(20-10.8×6〕=26600÷〔(20-10.8×6〕=481Kg/cm2 3.4 耳板弯矩M=P*L/4=26600×44.28÷4=294462Kg·cm3.5 吊耳断面系数ψ=6×43.52÷6=1892cm23.6 弯应力σ=M/ψ=294462÷1892=155 Kg/cm23.7 耳板许用应力耳板杆质A3钢板厚60mm,属第三组,其屈服限σs=2200 Kg/cm2,取安全系数n=1.8〔σ〕=σs/n=2200÷1.8=1222 Kg/cm2〔σ〕>σ安全4. 耳板焊缝受力及强度验算4.1 支点受力(焊缝受力N'= P''/2=26.6÷2=13.3t4.2 焊缝弯矩M= N'×12=13300×12=159600 Kg·cm4.3 断面积F=2×0.7×h×L=2×0.7×1×43.5=60.9cm2h ——焊缝高h=10mmL ——焊缝长L=435mm4.4 焊缝断面系数ψ=2×(0.7hL2/6=2×(0.7×1×43.52÷6=441m3 4.5 弯应力σM=M/ψ=159600÷441=363 Kg/cm24.6 剪应力τ=N'/F=13300÷60.9=218 Kg/cm24.7 组合应力τ'=(σm2+3τ21/2=(3622+321821/2=503 Kg/cm2贴角焊缝、坑弯剪许应力套表〔σz〕=1200 Kg/cm2>σ523 Kg/cm2 安全。
第二章 起重吊耳一、起重吊耳的强度计算(1) 吊耳的允许负荷按下式计算 nCD P = 式中: P − 吊耳允许负荷D − 起重量(包括工艺加强材料)C − 不均匀受力系数 C =1.5~2n − 同时受力的吊耳数(2) 吊耳的强度按下列公式校验1、正应力 ][min σσ<F P =K sσσ=][2、切应力 ][min ττ<A P =][6.0][στ=式中: min F − 垂直于P 力方向的最小截面积(毫米2)min A − 平行于P 力方向的最小截面积(毫米2)[σ] − 材料许用正应力(牛/毫米 2 ,即兆帕)K − 安全系数,一般取K =2.5~3.0s σ− 钢材的屈服极限,按选用的钢材厚度取值。
Q235 δ≤16mm, s σ=235Mpa;δ>16~40mm, s σ=225Mpa;δ>40~60mm, s σ=215Mpa;16Mn δ≤16mm, s σ=345Mpa;δ>16~25mm, s σ=325Mpa;δ>25~36mm, s σ=315Mpa;δ>36~50mm, s σ=295Mpa;δ>50~100mm, s σ=275Mpa 。
3、吊耳的挤压强度[]s s s d F σσσσδσ42.07.06.0'6.0*=⨯=⨯<==厚度铰轴挤压 在一般情况下吊耳强度仅校验其剪切强度即可,当有必要时也可校验其弯曲强度。
(3) 吊耳的焊缝强度计算1、吊耳装于面板之上i 、开坡口、完全焊透。
][σσ≤=dlp 单吊耳 K K 7.0=][σσ≤=∑F p 有筋板吊耳 ii 、不开坡口 ][ττ≤=∑l a p式中: P − 作用于吊耳的垂直拉力(N)。
∑F − 焊接于面板的所有吊耳板和筋板面积总和(mm 2)。
∑l − 焊缝总长度(mm)。
[σ]− 焊缝许用正应力(N/mm 2)。
[σ]=0.3σbσb − 焊接母材抗拉强度(N/mm 2)。
吊耳强度计算αβα角度弧度βγ示意图吊耳板材质:吊耳板许用拉应力[σL]:吊耳板许用剪应力[τL]:角焊缝系数:垫板、筒体材质:垫板、筒体材质许用拉应力:动载综合系数K:设备重量〔空重〕G:重力加速度g,式中: L-吊耳孔中心线至垫板中心的距离:R-吊耳板端部的圆弧,D-吊耳板中心孔直径,t-吊耳板厚度,竖向载荷计算公式:Fv=G×g×横向载荷计算公式:F H=Fv?tanα吊索方向载荷计算公式;F L=Fv/Cosα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。
6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,吊耳板吊索方向的最大剪应力:计算公式:σL=τL吊耳板角焊缝应力校核F V=F H=F L=M=σL=L<σLσL=σL=L<σLQ235-B113MPa79.1 MPa0Cr18Ni9137MPa20000KG100mm90mm60mm60mm323598N15089622.56N*mm满足要求满足要求角焊缝面积:计算公式:A=2*〔tanγ+R〕*S角焊缝的拉应力:计算公式:σa=F V/A角焊缝的剪应力:计算公式:τa=F H/A角焊缝的弯曲应力:2 计算公式:σab=6M/〔t*〔2*〔L*tanγ+R〕)〕组合应力:计算公式:σab=((σa+σab)2+4τ2)1/2角焊缝的许用应力:计算公式:0.7*[σL]结论A=σa=τa=σab=σab=σ=吊耳强度计算:2满足要求。
注意:色区域为可修改区域,根据尺寸、材质和规范进行修改,可自动计算结果和判断是否吊耳不可受弯,即吊耳与吊绳在同一平面内
一、计算参数
吊耳吊重=400kN吨换算到kN可直接×10
角度=60°
恒载分项系数= 1.2
动力系数= 1.1
拉/压力=457kN
剪力=264kN
吊耳厚度=30mm
吊耳宽度=320mm
二、材料特性
吊耳材质Q345(应当与母材相同)
贴角焊缝强度=200Mpa钢结构规范 表3.1.4-3
对接焊缝强度=295Mpa注意与焊缝高度/板厚有关
三、强度计算
贴角焊缝计算焊缝高度=板厚,双面焊,应使用引弧板
σf=42Mpa计算公式见《钢结构设计规范》式7.1.3-1
τf=24Mpa计算公式见《钢结构设计规范》式7.1.3-2
复合应力=48Mpa√计算公式见《钢结构设计规范》式7.1.3-3βf=1对接焊缝计算一、二级焊缝,高度=板厚,应使用引弧板
σ=48Mpa计算公式见《钢结构设计规范》式7.1.2-1
τ=28Mpa计算公式见《钢结构设计规范》式7.1.2-1
复合应力=67√计算公式见《钢结构设计规范》式7.1.2-2
动计算结果和判断是否安全。
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。
图号:名称:
1. 吊耳的基本参数尺寸
吊耳起吊质量(设备空重)6
t D,吊耳板中心孔直径80mm R,吊耳板端部的圆弧
85mm L,吊耳孔中心线至垫板中心的距离140mm S,吊耳板厚度16mm H TP ,垫板宽度200mm L TP ,垫板长度400mm α,吊索方向角度
30
°
2. 吊耳的强度计算
吊耳板材质
Q235B [σ],吊耳板许用应力
116MPa 吊耳板许用拉应力
104.4MPa [τ],吊耳板许用剪应力,取0.6[σ]69.6MPa
υ,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
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垫板、封头材质Q235B
[σ]H,垫板、封头许用应用116MPa
K,综合影响系数 1.65
2.1F v,竖向载荷97119N 2.2F H,横向载荷,F H=F v*tanα56071.7N 2.3F L,吊绳方向载荷,F L=F v/cosα11214
3.4N 2.4M,经向弯距:M=F H*L7850035.3N.mm
2.5吊耳板吊索方向的最大拉应力(偏保守):
σL=F L/[(2R-D)S]77.88MPa
σL<[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)S4350.6mm2角焊缝的拉应力:
σa=F V/A22.32MPa 角焊缝的剪应力:
τa=F H/A12.89MPa 角焊缝的弯曲应力:
σab=6M/S[2(L*tan20°+R)]239.8MPa
组合应力:
σab=[(σa+σab)2+4τa2]^0.567.27MPa
σab<[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)^0.5282.8mm 不带垫板时方形附件边长为:
Cx=(2×(L×tan20°-R)×S)^0.564.73mm
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