LDY10t×19.5m冶金电动单梁桥式
起重机的计算
一、LDY10t×19.5m冶金电动单梁桥式起重机外形见图1-1
1、起重量：Q=10t=1×105N；
2、跨度：L=19.5m=1.95×105mm；
3、起升高度：H=9m；
4、大车运行速度：V=20m/min；
5、工作作制度：A6；
6、电动葫芦采用CDY1-0t×9m电动葫芦；
7、起升速度：7 m/min；
8、小车运行速度：V
=20m/min；
小
=79×103N；
9、电动葫芦最大轮压：P
轮
10、电动葫芦自重：G=1.03×103N；
11、地面操纵。
二、主梁的计算
（一）、主梁截面几何特性（主梁截面尺寸如图2-1）
1、 主梁截面面积：F= 26100 mm 2；
2、 主梁截面水平形心轴x--x 位置：y 1
=592mm ；
3、 主梁截面垂直惯性矩：J x = 4.8×109 mm 4
4、 主梁截面水平惯性矩：I y =8.82×108 mm 4 （二）、主梁强度的计算
1、垂直载荷引起的弯曲正应力为：
)8
24)([21qL K l G K L G K Q J y ⅡⅡⅡⅡx x +++=司ψσ (N/mm 2)
]81095.125.41.141095.1)03.11.1103.1([10
8.45928
289
⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=
=112.38N/mm 2。
2、水平载荷引起的弯曲正应力为：
)]23(24)21(4)([202r
L
qL r L L G Q J m h y y -+-+=σ (N/mm 2)
=
)]05.13(241095.125.4)26.01(4101.1[1082.820428
248
-⨯⨯+-⨯⨯⨯ =0.32N/mm 2。
3、 主梁工字钢下翼缘的局部弯曲应力
i=a+c-e=56+4-0.164R=32.6mm ，ζ=a
i
=
56
6
.32=0.58； 查局部弯曲系数曲线图得：k 1z =0.35，k 2z =2，k 1x =1.35； α1=1.38，α2=1.25，t=15＋12=27mm ； （1）、σ1x =2
11t P k x 轮
α=2
4
27108.235.138.1⨯⨯⨯=70.4 N/mm 2； （2）、σ1z =2
11t P k z 轮
α=2
427108.235.038.1⨯⨯⨯=18.6 N/mm 2； （3）、σ2z =
2
22t P k z 轮
α=2
427
108.25.025.1⨯⨯⨯=24 N/mm 2。 4、主梁跨中截面的强度验算
（1）、工字钢下翼缘根部的合成应力：
[
]σσσσσσσσσσ≤++-+++=∑)()(112
1211y z x x y z x x =)32.06.1838.112(4.70)32.06.1838.112(4.7022++-+++
=113.8N/mm 2≤[σ]=180N/mm 2 （2）、工字钢下翼缘自由边的合成应力：
σ2∑=σx +σ2z +σy =112.38+24+0.32=136.7N/mm 2 σ2∑=136.7N/mm ≤[σ]=180N/mm 2。
（三）、主梁刚度的计算
1、垂直静刚度计算：f v =x
EJ PL 483≤[f]=800L =24.4mm
f v = 9
912
35108.4101.2481095.1101.1⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=16.8mm ≤[f]=24.4mm ；
2、水平静刚度计算：f h =y
EJ PL 9603
≤[f]=2000L =11mm
f h =89212351082.8101.2106.91095.1101.1⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=4.5mm ≤[f]=2000
L
=11mm ；
3、动刚度计算：在垂直方向的自振周期 T=2πK
M
≤[T]=0.3秒 式中 M=g
1
(0.5qL+G)=
980
1
(0.5×4.25×1950+1030)=5.28kg ﹒t/cm K=396L
EJ x =35
61950108.4101.296⨯⨯⨯⨯=13050kg/cm
4、 T=2×3.14
13050
28
.5=0.123秒≤[T]=0.3秒。 主梁计算结论：
根据以上计算结果，该主梁的强度、刚度足够。满足使用性能要求。
三、 端梁强度计算
1、 端梁的强度计算主要考虑主梁的支承压力，并按降低了的许用压力进行计算。计算简图如图3-1所示：
2、 主梁作用在端梁上的最大支承压力 P z =
2
))((qL
K L l L G K Q Ⅱx h ⅡⅡ+-+ψ
=21095.1425.01.110
95.110)29.15.19)(03.11.1103.1(4
4
7⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯+⨯ =1.37×105N ；
3、 端梁支承主梁处截面特性：
垂直惯性矩：Jx= 1.72×108 mm 4 水平惯性矩：J y = 6.64×107 mm 4
4、 端梁支承主梁处截面的强度计算：
σ=x z W B P 4=5
3510
26.841031037.1⨯⨯⨯⨯⨯=124 N/mm 2≤[σ]=130N/mm 2
。 计算结果表明：端梁的强度足够。
四、大车运行电动机选择
1、运行阻力的计算
摩擦阻力F m ，满载运行时的最大摩擦阻力： F m =（Q+G ）
D
d
f μ+2β （N ）
