桥式起重机设计计算书
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75t×25.5m 桥式起重机计算书QD 型双梁桥式起重机有一个由箱形主梁和两根横向端梁构成的双梁桥架,在桥架上运行起重小车,可起吊和搬运各类物件,它由小车、桥梁、大车运行机构和电气设备等组成,下面对75t×25.5m桥式起重机中主要机构断面进行计算、校核。
一、 主要技术参数起重量:主钩 Q 主 = 75吨, 副钩 Q 副 =10吨 跨度:25.5m. 起升高度:16.5/18m. 工作制度:A5.工作速度:主起升 V = 6.2m/min副起升 V = 12.5m/min小车运行 V = 35.2m/min 大车运行 V = 66.7m/min 小车轨距:3600大车车轮:4只,其中一半为驱动轮。
二、 计算(一) 主起升机构 1、 起升钢丝绳的选择式中: Q —— 额定起重量 Q 钩 —— 吊机组重量 m —— 倍率钢丝绳所受最大静拉力钩组Smax =Q Q m +2γη组 —— 滑轮组效率 0.96所选钢丝绳的折断拉力满足 kg 6985485.069896=⨯=根据ΣS 丝查钢丝绳产品目录可选用钢丝绳6W(19)–27–170-1-光-右交(GB1102-74)S∑丝kg kg 5055069854>=所以满足要求,钢丝绳直径d = 27mm2、 滑轮、卷筒的计算(1) 滑轮、卷筒最小值径的确定为了确保钢丝绳具有一定使用寿命,滑轮、卷筒的直径应满足 D ≥(e – 1)d 绳 e 取 25卷筒和滑轮的直径 D = 800(2) 卷筒长度式中: Hmax —— 最大起升高度 m —— 倍率 D 0 —— 卷筒计算直径kgS 989696.0527258275000max =⨯⨯+=S S n 绳绳max≥而S S 绳丝=∑α.S S n kg ∑≥=⨯=丝max..α535460853*******27)125(=⨯-≥∴D L H mD n t L L O=+⨯++20(max.)∏光n —— 安全圈数 t —— 节距L 0 —— 空余部份及固定钢丝绳所需长度 L 光 —— 光段长度3、初选电动机式中: η0——起升机构总效率η0 =η组 ×η筒×η =0.98×0.98×0.95 = 0.91N J η = 25 ≥ K 电 . N 静 = 0.85×86 = 73.1 kW查电机产品目录,选电机 YZR315M-10,75 kW ,578/min 。
QD100/20t-28m吊钩桥式起重机设计计算书基本参数:根据用户的实际使用要求,确定QD100/20t-28m为双主梁箱型门式起重机。
其主要参数如下:起重量m Q=100/20t,跨度L=28m,小车轨道P43,小车质量m x=32363㎏,工作级别A5,最大起升高度:H=22m;梁高极限位置c1=2.57m小车轨距K=4.4m,轮距b=3.4m;冲击、动载系数分别取为ψ1=1.05;ψ2=1.2;ψ4=1.0;运行速度:大车为57.m/min;小车为33.89m/min;起升速度:主起升:3.53 m/min;副起升:7.10 m/min材料:Q235-B;许用应力:[σ]=175Mpa,[τ]=100Mpa;许用挠度,跨中[YL]=L/700。
一、金属结构的设计计算(一)计算载荷:①内力计算:移动载荷:组合IIa:Pa=Ψ1Px+Ψ2PG=1.05×32363×9.8+1.2×100000×1.05×9.8=1567815.27N组合IIb:Pb=Ψ4×(Px+PG)=1.15×(100000× 1.05+32363)×9.8=1548081.01N式中Px——小车自重引起的重力;PG——起升载荷引起的重力;Ψ1、Ψ2、Ψ4——分别为起升冲击系数和起升载荷动载系数及运行冲击系数Ψ1=1.05;Ψ2=1.2;Ψ4=1.15Pa>Pb,所以按载荷组合IIa计算.具体轮压分布情况及大小详见图(2)根据小车轨距和基距及其吊钩的作用点和杠杆平衡原理算出移动载荷(即轮压)F1和F2,.在垂直平面内受力如图3所示具体计算过程略.水平惯性载荷(作用与轨顶):2PH =μ(mx+mQ)gn/n=47115.25N;PH=23557.625N根据经验取主梁自重m=18000㎏则Fq=mg÷28=6300N/m水平均布载荷:FH =μFvn/n=240N/m跨中最大弯矩M V max≈Ψ4FqL2÷8+∑Pa÷4×(L-3.4)=5561911.74N.m主梁跨端剪力Fmax=(ψ1mxg+ψ2mQg)÷2×(1- c1/L)+Ψ4FqL÷2=238911N②截面选择W=M V max÷[σ]=35060705.4㎜3主梁高度选择:设腹板厚度为δ1=δ2=8㎜腹板高度h=√1.2W÷(δ1+δ2)=1621㎜或h=(1/15~1/17)L=1647~1866㎜或h=K√W÷(δ1+δ2)=2131㎜或设σ=120Mpa,[YL]=L/1000=28㎜h=σL2÷6E[YL]=2718㎜综合考虑取h=2000㎜腹板厚度的选择:δ≥1.5Fmax÷(2h[τ])=0.899㎜根据经验公式:δ≥(1/160~1/200)h=(10~12.5)㎜δ=7+3h=13综合考虑取δ=8㎜腹板间距选择:b≥L÷3=667㎜或b≥L÷60=467㎜综合考虑取b=620㎜翼缘板宽:B=b+2δ+164=800㎜翼缘板厚:δ≥b÷60=10.33㎜,考虑到上翼缘板还有局部弯曲应力作用,实际取δ=22㎜端梁高度hd=(0.5~0.6)h=1000~1200㎜,取hd=1000㎜.端梁宽度由大车车轮组支承构造尺寸确定。
6、平均起动加速度α平的计算: 算式:()2
/60t m t V 起
车平=
α
式中:V 车(m/min )及t 起(t )——同前
α平的三和值为:α平(空最大)>α平(满最大)>α平(满正常)
技术科
设计计算说明书
第9页
α
7、电动机功率按发热条件的校核:
由于电动机的实际工况难以具体确定因此发热校核用求出电动机在JC=25%时,所需的当量额定功率N25值来校核。
即确定的电动机在
JC=25%时之名牌功率P额>N25时为通过。
算式:N25=K类型r当.N静(满)(kw)
式中:K类型——工作类型系数,按表2查得(参书(1)241页)K类型=0.75 表2
工作类型轻型中型重型
K类型0.5 0.75 1.0
N静(满)(kw)——同前
r当——起动情况对当量功率影响的系数。
按起动时间与运转工序的平均时间之比值t平均比值及机构类型由(1)书图119)查得
图3是将(图119)简化后所得。
在t平均比值=0.2(查表93[1]
得)时,在此查得γ当
=1.125。
设计题目:10t桥式起重机设计设计人:侯雪鹏设计项目计算与说明结果确定机构传动方案跨度22.5m为中等跨度,为减轻重量,决定采用电动机与减速器间、减速器与车轮间均有浮动轴的布置传动方案如图3-1所示。
1-电动机;2-制动器;3-带制动轮的半齿轮联轴器;4-浮动轴;5-半齿联轴器;6-减速器;7-车轮3.2选择车轮与轨道,并验算其强度按图3-2所示的重量分布,计算大车车轮的最大轮压和最小轮压图3-2 轮压计算图满载时,最大轮压:)(1-3t65.112015.2224104424e24xcxcmax=-⨯++-=-⋅++-=LLGQGGP空载时,最大轮压:)(2-3t9.65.2215.22244424124xcxcmax=-⋅+-=-⋅+-='LLGGGP空载时,最小轮压:t65.11max=Pt9.6max='P图3-1 分别传动大车运行机构布置图m设计题目:10t桥式起重机设计设计人:侯雪鹏设计项目计算与说明结果主梁腹板高度确定主梁截面尺寸加筋板的布置尺寸定如下:腹板厚mm6=δ;上下盖板厚mm81=δ主梁两腹板内壁间距根据下面的关系式来决定:mmH3195.311105.3b==>mmL45050225050b==>因此取mm490b=盖板宽度:5424062490402b=+⨯+=++=δB(4-1)取mm550=B主梁的实际高度:m m11168211002h1=⨯+=+=δH(4-2)同理,主梁支承截面的腹板高度取mm600h=,这时支承截面的实际高度mm6162h1=+=δH。
主梁中间截面和支承截面的尺寸简图分别示于图4-1和图4-2。
mm6=δmm81=δmm490b=mm550=Bmm1116=H(实际值)图4-1 主梁中间截面尺寸简图图4-2 主梁支承截面尺寸简图设计题目:10t 桥式起重机设计设计人:侯雪鹏设计项目计算与说明 结果为了保证主梁截面中受压构件的局部稳定性,需要设置一些加筋构件如图4-3所示。
目录目录 01.前言 (1)2.技术参数 (1)3.起重小车的计算 (3)3.1主起升的计算 (3)3.2副起升机构的计算 (10)3.3小车运行机构的计算 (12)4.主梁的计算 (19)4.1主梁断面的几何特性 (19)4.2主梁载荷的计算 (20)4.3主梁跨中法向应力 (25)4.4跨中主梁腹板的剪应力 (25)4.5刚度计算 (26)5.端梁的计算 (27)5.1端梁的支承反力和弯矩的计算: (27)5.2端梁断面尺寸及几何特征 (32)5.3端梁的强度计算 (33)6.大车运行机构的计算 (33)6.1主要参数: (33)6.2轮压计算 (34)6.3电动机的选择 (35)7.参考文献 (37)1.前言本机是通用桥式起重机,工作级别为A7,用于繁忙使用的车间等工作场合。
其整体结构借鉴了相同额定起重量、相同跨度但不同工作级别的吊钩桥式起重机。
依照19833811/-T GB 和199314405/-T GB 的有关规定,进行钢结构的设计和部件的选用。
2.技术参数起重量 :主钩起重量:50t副钩起重量:10t跨度:22.5m起升高度:主起升主H =12m副起升副H =16m工作级别:主起升;M7副起升:M6小车运行:M6大车运行:M7工作速度:主起升主V =12.3m/min副起升副V =13.4m/min小车运行小V =48.1m/min大车运行大V =98m/min小车轨距:2.5m大车走轮4支,1/2驱动主梁的许用应力第一类载荷组合:2/1567cm kg I =σ第三类载荷组合:2/1760cm kg III =σ主梁的许用下挠度对于工作级别为A7的桥式起重机,主梁在满载时,跨中的许用 下挠值为:cm L f 25.2100022501000==≤ 钢丝绳安全系数绳N ---对重级工作类型取7电动机起动时间s t s 21≤≤起电动机制动时间s t 2≤制3.起重小车的计算(机构的布置见小车布置图)1.小车架2.副起升3.主起升4.小车运行图13.1主起升的计算起重量Q=50t 50t吊钩组重G=1420kg3.1.1 钢丝绳的选择根据起重机的起重量,选择双联起升机构,滑轮倍率m=5.1)钢丝绳的最大静拉力:组ηm G Q S 2max += 式中:m ax S --钢丝绳受的最大静拉力;组η--滑轮组效率,取0.95;Q 、N ,m 意义同上。
QD5T--16.5M A6 计算书以下是相关的技术参数和计算内容:起重量:Q=5T 吊具重Q1=0.1T跨度::S=16.5M小车重量:2.12T 小车轮距:L=1.1M大车运行机构的重心至最近一端轨道中心线的距离L1=160cm操纵室的重心至最近一端轨道中心线的距离L2=220cm电器设备的重心至最近一端轨道中心线的距离 L3=450cm许用疲劳强度: [σ1]=1567kg/cm2 [σ2]=1760kg/cm2许用下挠 800S =2.0625cm主梁截面:经计算得出下表:主梁截面积A=159.6cm2形心离上边缘距离:Y1=44.6cm形心离下边缘距离:Y2=44.6cm主梁惯性矩Ix=174123.28cm4截面抗弯系数:Wx 上= Wx 下=3904.1cm3 Wy 左= Wy 右=2245.115cm31 主梁载荷及其弯矩的计算:1.1固定载荷及其引起的最大弯矩的计算均布载荷Q 均=主梁重+走台+道轨+栏杆=3.9t q=Q 均/S=0.236t/m均布载荷在跨中产生的最大弯矩:M 均=q x S x S / 8 = 8.03t.m集中载荷: 大车运行机构的重量Q 运=1093kg操纵室的重量Q 操=955kg布置在走台上的电气设备的重量,Q 电=250kg集中载荷在跨中产生的最大弯矩:M 集=Q 运x L1 +Q 操x L2 / 2 +Q 电x L3 /2 =3.36t.m 固定载荷在主梁上产生的最大弯矩:M 固 = M 均+M 集 = 11.39t.m当起重机运行时,由于产生振动引起固定载荷对桥架结构的动力作用,所以计算中心时考虑中心系数μ,取μ=1.15.M 振 = 1.15 x M 固 = 13.1t.m1.2 活动载荷及其弯矩的计算小车在桥架主梁的轨道上运行时,作用于钢轨上的小车轮压以P 表示。
由于起升机构起动或制动时产生垂直惯性力,所以计算时应考虑动力系数φ.小车静轮压:Q P P P=+小车 小车计算轮压:Q P P P=+F 计小车 式中:小车P --小车自重引起的轮压;21205300.534P kg t ===小车 Q P --负载引起的轮压;1 5.1620 1.4421100Q P t ´==´ 2 5.1480 1.1121100Q P t ´==´ 110.53 1.44 1.97Q P P Pt =+=+=小车 220.53 1.11 1.64Q P P Pt =+=+=小车 F --动力系数,取 1.2F =;11 1.20.53 1.2 1.44 2.258Q P P P t =+=+?计小车22 1.20.53 1.2 1.11 1.862Q P P Pt =+=+?计小车 静载最大弯矩:212124P S L P P S M S P P -+=+()()计算最大弯矩; 212124P S L P P S M S P P -+=+计计计计计()() 216.5 1.11.97 1.6416.516.51441.97 1.64P M t m -+ =? +()()216.5 1.12.258 1.86216.516.51642.258 1.862P M t m -+ =? +计()()1.3 水平惯性载荷当桥架制动时,纵向作用于主梁轴线的水平惯性载荷根据主动车轮决定。
75/20T 桥式起重机设计计算书1.主要技术参数. 主起升机构起重量75t (750kN)起升速度4.79m/min 起升高度16m工作级别M5. 副起升机构起重量20t (200kN)起升速度7.16m/min起升高度18m工作级别M5. 小车行走机构行走速度32.97m/min工作级别M5轮距 3.3m轨距 3.4m. 大车行走机构行走速度75.19m/min 工作级别M5轮距 5.1m轨距16.5m2.机构计算. 主起升机构主起升机构为单吊点闭式传动,卷筒按螺旋绳槽、双联卷筒、单层缠绕设计。
2.1.1. 钢丝绳A.钢丝绳最大拉力S max :错误!错误!= 78868 N式中,Q ――额定起升载荷,Q = 750000 N ;进入卷筒的钢丝绳分支数,对于双联卷筒,a = 2 ; 滑轮组倍率,q 二5 ;n h ------- 滑轮组效率,n h =。
B.钢丝绳最小直径d min :d min = C Sax = x - 78868 = 28.08 mm式中,C ――钢丝绳选择系数,C =;钢丝绳型号为:6X 19W+FQ8-170-I - 光-右交 GB1102-74 2.1.2.卷筒尺寸与转速A. 卷筒直径卷筒最小直径 D min >( e-1)d=17 x 28=476mm式中,e ——筒绳直径比,e = 20 ;取D 0=800m (卷筒名义直径),一 、 800实际直径倍数e s = ~28 = > 18,满足。
B. 卷筒长度绳槽节距p = 32mm,绳槽半径r=15+0.2mm 绳槽顶峰高h= 10.5mm 。
单边固定圈数:n gd = 3圈;单边安全圈数:n aq =圈;单边工作圈数: 按 6X 19W+FQ8-170-I (钢丝绳公称抗拉强度), 钢丝绳实际安全系数:-光-右交型钢丝绳,d = 28mm b = 1700MPa 钢丝破断拉力总和S 0= 492500N , c.钢丝绳选择n 二 S 0S max,通过。
QB20-19.5 A3dⅡBT4防爆桥式起重机产品编号:09278计算说明书计算:审核:批准年月日QB20-19.5A3桥式起重机一、主梁设计计算1、主要参数起重量:20t跨度:19.5m轮距:4m粗选主梁截面:上下盖板δ=11.75mm 材料:Q235B 腹板δ=5.75mm 材料:Q235B 腹板δ=5.75mm 材料:Q235B两腹板中心距:260mm主梁腹板高:1000mm2、主梁刚度计算:主梁截面性质:主梁截面面积:S=500*11.75*2+1000*5.75*2=27300主梁质量:m=k*p*s*1m=1.4*7.85*10-6*27300*19500=4549kg主梁均布载荷集度Fq=p*g*k*l=7.85*10-6*9.8*1.4*19500=6.7N/mm主梁形心位置的确定形心为几何中心主梁惯心距的确定对于X轴:I Y=2*(500*5.753/12+500*5.75*1752)+2*(11.75*10003/12)=8.7*108mm4对于Y轴:I Y=2*(5.75*5003/12)+2*(1000*11.753/12+1000*11.75*1502) =6.7*108mm43、跨中截面的最大应力计算:MC1max=(p1+p2)LK(1-2b1/Lk)/4=29*103*19500*(1-2*4400/19500)/4=38*107N·mmMC2max=Fq[LK(LK-X)]/2+RaXφ=1*4750*4750/2+3.9*106=15.2*106N·mm则:MC max= MC2max+ MC1max=72.2*106N·mmMS max=0.8* MS max*Aqj/g=0.8*72.2*106*0.12/9.8=0.71*106N·mm4、强度校核对于所以级别的起重机按Ⅱ类载荷进行强度校核σmax=Mcmax/Wxmin+2Msmax/Wy=72.2*106*175/1.3*108+2*1.42*106*150/1*108mm4 =101.46N/mm2σΨ=0.1σmax=10.146N/mm2σω=0.5σmax=5.073 N/mm2σ=1.15(σmax+σΨ+σω)=134.2 N/mm2σm=p/Cσ1= 21*103/(50+2*30)*5=38.2 N/mm2σ0=101.46 N/mm2考虑约束扭转核约束弯曲应力及各种动载冲击系数,一系数计入:σzk=1.15(σ02+σm2-σ0σm)0.5=1.15(101.46²+38.2²-104.46*38.2)0.5=102.1 N/mm2﹤[σ] Ⅱ=170 N/mm2强度校核通过二、刚度校核主梁刚度校核(按简支梁计算)主梁静刚度计算(满载小车位于跨中)计算如下:Fmax=(p1+p2)*(0.75L2-12)/12EIX≤[f]=(16000+13000)*(0.75*19.52-42)/12*210*106*1.3*108*10-12 =39mm﹤[f]主梁静刚度通过。
QDZ50/10t 23.05m A7通用桥式起重机设计计算书编制:审核:校核:目录一、设计计算的依据及技术参数………………………二、起升机构……………………………………………三、小车运行机构………………………………………四、大车运行机构………………………………………五、小车架的计算………………………………………六、桥架的计算…………………………………………一、设计计算依据及技术参数1、设计计算依据及参考文献[1]……起重机设计手册 (张质文等主编,中国铁道出版社出版)[2]……起重机设计手册(大连起重机器厂编)[3]……起重机设计规范(GB3811-2008)[4]……机械设计手册(第四版)[5]……材料力学2、技术参数(1)、起重量:50/10t(2)、跨度:23.05m(3)、起升高度:12/13m(4)、工作级别:A7(5)、主起升速度:6.7m/min(6)、副起升速度:10.5m/min(7)、大车运行速度:60.3m/min(8)、小车运行速度:38m/min(9)、电源:380V、50Hz(10)、大车轨道:P43(11)、操纵形式:室控二、 起升机构2、1 主起升机构2、1、1 钢丝绳的计算:钢丝绳的最大静拉力: S=Zm Q η⋅2 Q ——起升载荷 Q=Qo+q=50000+1250=51250 kgm ——滑轮组倍率 m=5ηz ——滑轮组效率,查表3-2-11,取ηz=0.97S=51250/(2×5×0.97)=4971.3kg钢丝绳的破断拉力:Fo ≥ΣtΣt ——钢丝绳破断拉力总和Fo ——钢丝绳的整绳最小破断拉力N钢丝绳6W (19)的破断拉力:Σt=k n s .S ——钢丝绳的最大工作静拉力Nn ——安全系数,工作级别M7时取n=7.1k ——k=1.308(金属钢芯)∴Σt=k n s .=4971.3×7.1×9.8/1.308=264451.8 N绳径d min =8.9⨯s c根GB/T3811-2008查得c 为0.106 绳径d min =8.93.4971106.0⨯=23.39m 选绳6W (19)+IWR-24-1770-I绳径:d=24 mm Σt=362000 N2、1、2 卷筒组和滑轮直径的确定:2、1、2、1 卷筒直径D (卷筒槽底直径)D=h 1*dD ——卷筒名义直径mmd ——钢丝绳直径mmh 1——筒绳直径比系数,工作级别M6时取e=20,工作级别M7时取e=22.4 D ≥22.4×24=537.6mm根据以上计算:取D=φ710 mm2、1、2、2 滑轮直径DoDo ≥h 2*dDo ——按钢丝绳中心计算的滑轮直径mmh 2——轮绳直径比系数,工作级别M6时e=22.4;M7时e=25d ——钢丝绳直径mmDo ≥25×24=600 mm取Do =φ700 mm2、1、3 电动机的选择:2、1、3、1 按稳态平均功率应选电动机功率: Pj=G η⋅1000QV (KW) Q ——额定起升载荷N Q=502250 NV ——起升速度 V1=6.7 m/min=0.1117 m/Sη——机构总效率:η=η1·η2·η3·η4η1——滑轮组效率:0.97η2——卷筒效率:η2=1η3——减速器的效率:η3=0.94η4——联轴器效率:η4=0.995G ——稳态负载平均系数,查表2-2-5,按G2选取:G=0.8η=0.97×1×0.94×0.995=0.907工作级别M7时:Pj=0.8×502250×0.1117/(1000×0.907)=49.5 KW工作级别M7按S4,Cz=150,Jc=60%选取电动机:YZR 315S-8,Cz=150,P=56 KW ,n=733 r/min2、1、3、2 电动机过载能力校验:Pn ≥M H λμ⋅×η⋅1000QV Pn ——基准接电持续承时的电动机额定功率(KW )H ——系数,绕线异步电动机取H=2.1Λm ——电动机的过载倍数,取λM=2.8μ——电动机台数工作级别M5时,Pn ≥8.211.2⨯×502250×0.1117/(1000×0.907)=46.4 KW (Pn=56 KW ) 校验通过。
75/20T 桥式起重机设计计算书75t ( 750kN )4.79m/min16mM520t ( 200kN )7.16m/min18mM532.97m/min M53.3m 3.4m75.19m/min M5 5.1m 16.5m1. 主要技术参数1.1. 主起升机构 起重量 起升速度 起升高度 工作级别 1.2. 副起升机构 起重量 起升速度 起升高度 工作级别1.3. 小车行走机构 行走速度 工作级别轮距 轨距 1.4. 大车行走机构 行走速度 工作级别 轮距 轨距2. 机构计算 2.1. 主起升机构主起升机构为单吊点闭式传动,卷筒按螺旋绳槽、双联卷筒、单层缠 绕设计。
2.1.1. 钢丝绳A. 钢丝绳最大拉力S max :式中,Q ――额定起升载荷,Q = 750000 N ;a ------ 进入卷筒的钢丝绳分支数,对于双联卷筒,a = 2 ;q ------- 滑轮组倍率,q 二5 ;n h——滑轮组效率,n h=0.97。
B. 钢丝绳最小直径d min :d min = C Sax = 0.1 x 78868 = 28.08 mm式中,C ――钢丝绳选择系数,C = 0.1 ;c.钢丝绳选择按 6X 19W+FQ8-170-I -光-右交型钢丝绳,d = 28mr p ° b = 1700MPa (钢丝绳公称抗拉强度),钢丝破断拉力总和 S 二492500N ,钢丝绳实际安全系数:S c 492500—= ------------- =6 24> 5 S max 78868 6.24 5钢丝绳型号为:6X 19W+FQ8-170-I - 光-右交 GB1102-74 2.1.2. 卷筒尺寸与转速 A.卷筒直径卷筒最小直径 D Tin >( e-1)d=17 x 28=476mm 式中,e ——筒绳直径比,e= 20 ;取D 0=800m (卷筒名义直径),1.02Q1.02 X7500002X 5X 0.97=78868 N ,通过。
目录目录 01.前言 (1)2.技术参数 (1)3.起重小车的计算 (3)3.1主起升的计算 (3)3.2副起升机构的计算 (10)3.3小车运行机构的计算 (12)4.主梁的计算 (19)4.1主梁断面的几何特性 (19)4.2主梁载荷的计算 (20)4.3主梁跨中法向应力 (25)4.4跨中主梁腹板的剪应力 (25)4.5刚度计算 (26)5.端梁的计算 (27)5.1端梁的支承反力和弯矩的计算: (27)5.2端梁断面尺寸及几何特征 (32)5.3端梁的强度计算 (33)6.大车运行机构的计算 (33)6.1主要参数: (33)6.2轮压计算 (34)6.3电动机的选择 (35)7.参考文献 (37)1.前言本机是通用桥式起重机,工作级别为A7,用于繁忙使用的车间等工作场合。
其整体结构借鉴了相同额定起重量、相同跨度但不同工作级别的吊钩桥式起重机。
依照19833811/-T GB 和199314405/-T GB 的有关规定,进行钢结构的设计和部件的选用。
2.技术参数起重量 :主钩起重量:50t副钩起重量:10t跨度:22.5m起升高度:主起升主H =12m副起升副H =16m工作级别:主起升;M7副起升:M6小车运行:M6大车运行:M7工作速度:主起升主V =12.3m/min副起升副V =13.4m/min小车运行小V =48.1m/min大车运行大V =98m/min小车轨距:2.5m大车走轮4支,1/2驱动主梁的许用应力第一类载荷组合:2/1567cm kg I =σ第三类载荷组合:2/1760cm kg III =σ主梁的许用下挠度对于工作级别为A7的桥式起重机,主梁在满载时,跨中的许用 下挠值为:cm L f 25.2100022501000==≤ 钢丝绳安全系数绳N ---对重级工作类型取7电动机起动时间s t s 21≤≤起电动机制动时间s t 2≤制3.起重小车的计算(机构的布置见小车布置图)1.小车架2.副起升3.主起升4.小车运行图13.1主起升的计算起重量Q=50t 50t吊钩组重G=1420kg3.1.1 钢丝绳的选择根据起重机的起重量,选择双联起升机构,滑轮倍率m=5.1)钢丝绳的最大静拉力:组ηm G Q S 2max += 式中:m ax S --钢丝绳受的最大静拉力;组η--滑轮组效率,取0.95;Q 、N ,m 意义同上。
kg S 6.541295.05214205000max =⨯⨯+= 2)钢丝绳的选择所选择的钢丝绳的破断拉力应满足绳绳N S S ≥max∑=丝绳S X S 式中:绳S --钢丝绳的破断拉力;丝∑S --钢丝绳破断拉力总合;X —折减系数,对于6X19系列的钢丝绳取0.85;绳N --钢丝绳安全系数,对于重级工作类型取7。
[1]由以上可得: kg X N S S 4457485.076.5412max =⨯=⨯≥∑绳丝 根据 丝∑S 查产品目录,可选用6W (19)-24-200I (GB1102-744)kg S 4457448000≥=∑丝,满足使用要求!钢丝绳直径mm d 24=绳.3.1.2 滑轮、卷筒的计算1)卷筒、滑轮最小直径的确定:为保证钢丝绳有一定的使用寿命,滑轮、卷筒的直径应满足:绳d e D )1(-≥式中参数e 对于中级工作类型的桥式起重机取28.mm D 64824)128(=⨯-≥.所以滑轮、卷筒的直径均取Φ=800mm.2)卷筒长度和厚度的计算:图2光双)(L L L L L O +++⨯=212 t n D m H L ⨯+⨯=)(0max 0π 式中:max H --最大起升高度,max H =12m;n --钢丝绳安全圈数,,5.1≥n 取n=3;t --绳槽节距,mm t d t 2628~264~2==+=,取)(绳; 21L L 、--空余部分和固定钢丝绳所需的长度;mm t L L 72321===;0D --卷筒的计算直径,mm d D D 824248000=+=+=绳;光L --卷筒没有绳槽的部分,光L =120mm;0L --卷筒半边绳槽部分的长度。
mm L 68126)382414.3512000(0=⨯+⨯⨯= 卷筒长度,17001502466812mm L =+⨯+⨯=)(双取卷筒长度mm L 2000=双. 卷筒材料选用HT 400~200,其壁厚可由经验公式确定:,24880002.0)10~6(02.0=+⨯=+=D δ取.30mm =δ3)卷筒转速的计算;r/min 8.23824.014.353.12=⨯⨯==D Vm n π 3.1.3根据静功率初选电动机1)起升机构静功率计算:6120)(ηV G Q N += 式中:0η--起升机构总效率;91.095.098.098.00=⨯⨯==转筒组ηηηηKw N 6.11391.061203.12)142050000(=⨯⨯+= 根据静功率,查产品样本,选择电动机Kw H L YZR 115/104001-。
3.1.4 减速器的选择:1)根据传动比选择减速器 mVD n i 0π=式中:n --电动机转速, min /592r n =;0D --卷筒计算直径:0D =824mmm —倍率,m=5;V —起升速度,min;/3.12m V =9.243.125824.014.3592=⨯⨯⨯=i选用减速器C D QJR 325630---,25=i .2)验算减速器被动轴的最大扭矩;M][i 75.0max ≤ψ=η额M M式中:额M --电动机的额定扭矩; nm M 18555921159549==额 i —传动比,i=25;η--电动机至减速器低速轴上的传动效率:η=0.85;ψ--电动机最大转矩倍数, ψ=1.35;][M --减速器输出扭矩,][M =42500nm.nm M 5.3991185.025185535.175.0max =⨯⨯⨯⨯=][max M M ≤,电动机满足使用要求!实际起升速度验算min /25.12255824.014.3592n 0m mi D V =⨯⨯⨯==π实际 %5%4.03.1225.123.12<=-=∆V 3.1.5制动器的选择1)制动器装在高速轴上,其制动力矩应满足下式:静制制制M K M ≥式中:制K --制动安全系数,对重要工作机构取1.75;静制M --满载时制动轴上的静力矩;002ηmi D G Q M )(静制+==91.02552824.0142050000⨯⨯⨯⨯+)(=152.5kgmm kg M K •=⨯=8.2665.15275.1静制制根据以上计算的制动力矩,从制动器产品样本中选择YW500-2000-3制动器,制动轮直径500mm,最大制动力矩3550kgm,装配时调整到280kgm,为防止制动器意外失灵,采用双制动。
3)制动时间验算:](375975.0[12202))(联电静制制制GD GD K n n V G Q M M t +++⨯-=η 式中:制M --制动器的制动力矩,制M =280kgm ;静制M --满载时制动轴上的静力矩, 静制M =152.5kgm;n --电动机的转速, n =592r/min;V --起升速度, V=12.3m/min;2电G --电动机转子的飞轮矩,2252.24kgm G =电; 2联G --联轴器的飞轮矩,2278.11kgm G =联; 0η--起升机构的效率,0η=0.91;]78.1152.24(2.137559291.0592205.051420975.0[5.15228012)制+⨯⨯+⨯⨯⨯-=t =0.6s<2s.3.1.6制动时间短则要求制动力矩大,为了防止较大冲击,在使用时可调节制动力矩,使起动时间在1.5s 左右。
1)起动时间的验算:](375975.0[12202))(联电静平起起GD GD K n n V G Q M M t +++⨯-=η 式中:平起M --电动机的平均起动力矩,平起M =1.6kgm M 8.2965.1856.1=⨯=额;静M --电动机上的静力矩, 91.02552824.0)142050000(2)(00⨯⨯⨯⨯+=+=ηmi D G Q M 静=186.2kgm ]78.1152.24(2.137559291.0592205.0142050000975.0[2.1868.29612))(起+⨯⨯+⨯⨯+⨯-=t =0.65s2)起升加速度的验算:2/31.065.0205.0s m t V a ===起起 对于生产率较高的起重机,22/5.0~/3.0s m s m a 在起,所以起重机的平均加速度满足要求!3)电动机的可靠性验算;对于中级工作类型的起升机构必须满足下式:静平起M M 5.1>式中:平起M --电动机的必须发出的平均起动力矩, 2min max 起起平起M M M +=;其中: 起m ax M --电动机的最大起动力矩,起m ax M =3.35kgm M 3.621435.31855=⨯=额;起min M --电动机的最小起动力矩,起min M =1.1kgm M 5.20401.11855=⨯=额;nm M 4.412725.20403.6214=+=平起; kgm M 5.27825.118555.1=⨯=⨯静.静平起M M 5.1>,电动机可靠性满足要求!3.1.7电动机的发热验算根据等效功率法验算电动机发热;静N r K N ••≥40式中:40N --电动机在JC%=60%时的额定功率,60N =115Kw; 静N --满载静功率;Kw V G Q N 11391.0612025.1214205000061200=⨯⨯+=+=)()(实际静ηK --考虑工作类型系数,K=0.75;r —系数,根据机构起动特性查[6]得r=0.875.Kw N r K 74113875.075.0=⨯⨯=••静.计算结果满足静N r K N ••≥40!3.2 副起升机构的计算起重量Q=10t 10t 吊钩组重G=219kg 3.2.1钢丝绳受的最大静拉力:组ηm GQ S 2max +=式中;G Q 、意义同上; m —滑轮组省力倍率,m=3; 组η--滑轮组效率 0.98。
kg S 93.173798.03221910000max =⨯⨯+=3.2.2钢丝绳的选择所选钢丝绳的破断拉力应满足:绳绳N S S ≥max∑=丝绳S X S 式中:m ax S --钢丝绳受的最大静拉力;∑丝S--钢丝绳破断拉力总合;X --折减系数,对6X19的钢丝绳取0.85;绳N --钢丝绳安全系数,对于重级工作类型取7。