卷扬机受力计算.doc

附件1、 采用电动机功率1.5KW，钢丝绳直径11.5mm，卷筒直径180mm，卷筒容绳量35m，额定速度1380r/min，整机重量150kg。动力采用ZD121-4型电动机。采用16mm螺纹钢筋锚入混凝土做支撑锚固，具体布置详见附图。2、 斜坡段抗弯强度和挠度验算斜坡支撑采用壁厚3.2mm、外径48mm的架子管，抗剪强度满足要求，仅对其进行弯矩和挠度进行验算。抗弯强度验算弯矩验算按照三等跨连续梁进行计算，跨间距即钢筋支撑间距l=1.0m。动荷载系数取1.4，净荷载系数取1.2；当荷载位于跨中时弯矩和挠度最大架子管自重均布净荷载：q=3.3310=33.3Nm最大弯矩M=0.081.2ql2+0.21.4F垂l=0.081.233.311+0.21.41056.671 =299.1Nm抗弯强度架子管截面抵抗矩W=4493mm3 =M/W=299.110004493=66.56 N/2205 N/2=f满足要求挠度验算挠度计算按照二等跨连续梁偏安全容许长细比取150钢材弹性模量E=206KN/2 架子管惯性矩I=10.784 =0.521ql4（100EI）+1.497F垂l3（100EI） =0.712mm1000/150=6.67满足要求3、斜坡段支撑稳定性验算支撑采用壁厚3.2mm、外径48mm的架子管面积A=380.13mm2惯性矩I=11499.01mm4回转半径i=5.5mm长度系数取1.5对稳定性公式适用范围进行验算柔度=h/i=1.57005.5=190.9小于钢结构支撑容许长细比=200满足公式要求稳定性验算由=190.9查得=0.218F垂/(A)= 1056.67（0.218380.13）=12.75 N/2205 N/2=f满足稳定性要求。4、卷扬机稳定性验算卷扬机底座尺寸0.8m0.5m.卷扬机重量150kg，因为电动机装在底座偏后侧，卷扬机的重心偏后，为了偏于安全，假设卷扬机的重心在底座中心处。钢丝绳的角度与水平的夹角55，受力点在钢丝绳与滚筒相切处。钢丝绳的最大拉力为启动时的瞬间拉力，此时拉力为卷扬机的额定拉力800kg。 倾覆验算F1=15010=1500NF2=80010=8000NF1距B点的距离L1=0.48m，F1对B点的力矩：m1= F1L1=15000.48=720 NmF2距B点的距离L2=0.07m，F2对B点的力矩：m2= F2L2=80000.07=560 Nm安全系数= m1/ m2=1.714，而且底座四个角还有四根地锚增加抗倾覆性，满足抗倾覆要求。抗滑移验算在卷扬机底座的四个角做地锚，采用16mm螺纹钢筋锚入地面。地锚的抗剪强度很显然满足要求，需要进行验算的是混凝土的抗剪强度。卷扬机和混凝土的摩擦系数取0.4。提升时摩擦力：F摩=0.4（1500+8000sin55）=3421.3N提升作业时钢丝绳拉力的水平分力通过四根地锚对混凝土进行挤压破坏。每根地锚对混凝土体的压力F压=(cos55F2- F摩)/4=(0.5748000-3421.3)4=292.68N压力面积A压=0.0220.8=0.0176地锚对混凝土的压强：P= F压/A=16.63KPa根据混凝土粘聚力平均值Cq=23.8KPa地锚对混凝土的压强P=16.63KPa混凝土粘聚力平均值Cq=23.8KPa，满足卷扬机抗滑移稳定性要求。钢丝绳拉力验算卷扬机工作级别取M3，安全系数Kn取3.55。钢丝绳直径应满足如下公式：dd=钢筋直径Fo=卷扬机额定拉力，取8000NKn=钢丝绳安全系数，取3.55=钢丝绳最小破断拉力系数，取0.332=钢丝绳公称抗拉强度，取1400N/mm=7.82mm卷扬机适配钢丝绳直径d=11.5mm7.82mm，满足要求。5、施工要求（1）卷扬机基础应能可靠的承受作用在其上的荷载，地脚螺栓埋深与做法应符合设计和说明书的规定。底座的四个角做地锚, 采用16mm螺纹钢筋锚入地面,连接螺栓必须拧紧，涂抹黄油、垫弹簧垫圈，不得少装漏装。(2) 缆风绳直径不小于9.3mm，角度45-60度对角布置，缆风绳应设独立地锚，缆风绳螺丝与地锚连接，地锚应符合要求，缆风绳不得有接头，绳卡数量不少于3个。(3)安装钢丝绳在卷筒上最少圈数不小于4圈，在卷筒上必须排列