40米架桥机计算书

1、40米架桥机计算书1、架桥机概况架桥机由主梁总装、前支腿总装、中托总装、后托总装、提升小 车总装、后支腿总装、液压系统及电控局部组成，可完成架桥机的过 孔，架梁功能，架桥机的高度可由安装于前支腿、后托的液压系统调 节，整个架桥机的所有功能可由电控系统控制完成。2、架桥机的构造计算2.1、架桥机主梁的承载力计算计算架桥机主梁承载力，要分别考虑架桥机的三个情况。a过孔过孔时计算主梁上、下弦的强度，此工况，梁中的弯矩，可能是 主梁所承当的最大弯矩，所以校核此状态时可计算主梁的强度。b架中梁此工况时，前提升小车位于主梁41米的跨中，弯矩可能出现最大 值c架边梁当提升小车偏移架桥机主梁一侧时，此侧主梁中

2、的剪力最大，所 以应校核主梁腹杆的强度及稳定性。主梁上下弦杆的强度计算过孔时，当架桥机前支腿到达前桥台，尚未支撑时悬臂端 根部的最大弯矩如图H n、回=717t m架中梁时，当提升小车位于主梁41米的跨中时，梁中的最大弯矩（如图）MB =477t m此较两处的弯矩可知过孔时的弯矩是主梁承受的最大弯矩，也是控制弯矩，按此弯矩来校核主梁上、下弦的强度M U=717t m主梁截面如图：上弦是两根工字钢 32b,中间加焊10mm芯板。下弦是四根槽钢25a，中间加焊8mm芯板。截面几何参数如表所示:主梁的正应力：(T max二MpWx=717X 10勺46812866.6441 X 10-9 =153M

3、Pa< 门 =170Mpa主梁上、下弦采用Q235B钢材其许用应力为170Mpa 所以过孔时主梁是平安的。架中梁时，主梁的最不利位置在跨中， 梁中的最大弯矩M叵=477t m主梁的正应力：T max=M /Wx=477X 104/46812866.6441 X 10-9=102MPa<T =170Mpa主梁上、下弦采用Q235B钢材其许用应力为170Mpa工作应力小于Q235B的许用应力，满足强度条件，所以架中梁时, 弦杆是平安的。弦杆的接头销板及销轴的强度计算考虑销板及销轴的重要性，将销板放在最不利的位置。设销板位于过孔时的悬臂端的根部，尺寸如下图，材质Q235。销板、销轴所承受

4、的最大轴力为Nmax=285t销轴材质为45#钢，销轴的工作直径© 50mm,销轴的布置如下图上弦单块销板的轴力为：Nmax上= Nmax /4=71.25t909Q17090£J £££68D680上弦单块销板的面积为A上=8136x1O6m2销板的工作应力为。销板上二 Nmax 上/A 上=71.25X 104/8136x106=87.57Mpaq 门=170Mpa上弦销板满足抗拉强度。下弦单块销板的轴力为：Nmax下= Nmax/4=71.25t下弦单块销板的面积为A 下=66OOx106m2销板的工作应力为。销板下二 Nmax 下/A

5、下=71.25X 104/6600x1O-6=108< 门 =170Mpa下弦销板满足抗拉强度。上弦单根销轴所承当的剪力为F 上=285t/3=95t销轴中的工作剪力为T F上/8X 104/ 3.14/4X 502x 10-6=60.5Mpa< T =110Mpa45#钢许用剪应力T =110Mpa,上弦销轴满足抗剪强度条件.下弦单根销轴所承当的剪力为F 上=285t/6=47.5t销轴中的工作剪力为tF下/4x 104/3.14/4X 502x 10-6=60.5Mpa< : T =110Mpa45#钢许用剪应力T =110Mpa,上弦销轴满足抗剪强度条件.腹杆的强度计算

6、架边梁时，提升小车不位于架桥机的中心，而是偏移架桥机主梁 的一侧，此侧主梁承当的剪力最大，而剪力是由腹杆承当的，设计腹 杆时，将它放在最不利位置。取卷扬小车偏移一侧的主梁为研究对象，由平衡方程可求解，前 支及中托处的反力q = 0.56t/m38000.、；83丈83七f'41QU0N中卜N 中= 110tN 前=95t主梁中的最大剪力发生在中托附近及前支附近，所以腹杆选用12#槽钢对扣，在中托附近及前支附近加强，打花撑旨在增加抗剪面积。主梁中的最大剪力为N中= 110t腹杆所受的轴力可根据平衡方程求出,F腹杆= 115t此轴力由八根12#槽钢承当，腹杆的截面面积为A 腹杆=15.36

7、6X 8 cm2腹杆的工作应力为腹杆满足强度条件。主梁的刚度计算fc=pl3/48EX=32X 41003/48X 2100X 6249466,1818 =3.5cmv4100/500=3.83cm主梁的刚度满足要求。结论经上面对主梁弦杆、销板、销轴及腹杆的强度、刚度及稳定分析, 可知，架桥机主梁可平安承载，主梁是平安的。2.2前支、中托局部的强度计算前支腿的强度计算计算前支腿的强度时，将前支腿放在其最不利的工作状况，既架设边梁时，提升小车偏移一侧主梁，此时前支腿受力最大， 所受的最大轴向力为：N前=95t前支腿立柱强度计算前支腿立柱选用箱型截面如图：材质为Q235B,由无缝钢管©

8、325*12及四周12mm厚钢板焊接而成。截面几何参数如表所示:前支腿立柱的工作应力为:(7前支=45.3Mpa< q=170 Mpa支腿立柱满足强度条件931.hIL£4沁2.2.1.2前支腿下横梁强度计算如图下横梁由钢板组焊而成， W前x=4821.6cm3工作应力(T下横梁=59.1Mpa<o=170 Mpa前支腿定位销轴计算前支腿定位销直径必0,材质为45#钢销轴的受剪面积为A=100.5 cm2销轴中的工作剪力为Fs= 95t销轴中的工作剪应力为：从以上计算中可知，前支腿各局部满足强度条件，可平安承载中托局部的强度计算中托弯梁强度计算如图弯梁截面： W弯x=59

9、45.213cm?工作应力 c弯梁= J =I=28.3Mpa< d=170 Mpa中托弯梁满足强度条件。222.2中托反托轮箱的连接铰座销轴计算选用© 80的销轴，材质45#钢受剪面积为 A=14 nX 802X 2=10048X 10-6 m2工作剪力为Fs= 55t工作剪应力：T二同二 I x |=54.7Mpa<T连接铰座的耳板选用830的钢板，受挤压面积Ac=2X 30 X 80 x 10-6=4800X 10-6 m2工作挤压应力中托连接铰座可平安承载2.3提升小车横梁的强度计算架设中梁时，提升小车所承受的弯距最大，其值为Mmax=193t.m小车横梁截面为箱

10、型双梁如图截面 Wx=14011cm3工作许用应力=137.7Mpa<d =170 Mpa提升小车可平安承载3.结论经过对架桥机的主要受力构件的强度进展计算，可知均满足相应的强度条件及稳定条件，所以可按计算中的各截面尺寸设计架桥机。架桥机在不同的工况下均可平安工作。4天车电机、减速机的选择：4.1横移小车电机、减速机的选择V=2.3m/min;车轮© 500;大、小齿轮齿数分别为：59、17;f=(80+4.8)x (2%+2%o)+1 X 1.6X 250x (1.7X 2)/104=2.44tP =fx 10X (2360)/(0.9 x 2)x 2.2= 1.14KW注：

11、2.2为放大系数。经综合考虑：选择电机型号：ZD22-4/1.5KW转速:1380转/min减速机速比的选择:i=1380X 17/59x 3.14X .32.3=249.7查减速机型号:BLED2718-253速比4.2纵移小车电机、减速机的选择V=4.8m/min;车轮© 500;大、小齿轮齿数分别为：59、17;f=(80+14)x (2%+2%o)+1 x 1.6X 250x (1.7X 2)/104=2.644tP =fx 10x (4860)/(0.9 x 2)x 2.2=2.58KW注：2.2为放大系数。经综合考虑：选择电机型号:YEZ112S-4.0 KW转速:138

12、0转/min减速机速比的选择:i=1380x 17/59x 3.14x .31.8=119.7查减速机型号：BLED2718-121速比5钢丝绳的选择根据单个小车起重量80t，选择5t卷扬机，滑轮组倍率16。钢丝绳所受最大静拉力Smax=80/16=5tn绳=4所选钢丝绳的破断拉力应满足S绳/Smax> n 绳S绳二 SmaX n 绳/0.82=5X 104 x 4/0.82=235294N<329500N查钢丝绳产品目录，可选钢丝绳18x 19-22-1700所以符合全使用 要求.6大车运行机构的验算6.1. 纵移机构电机的选择V=4.8m/minf=93.5x (2%+%)+1

13、 x 1.6x 250x (1.264X 2.17+3.2X 0.5X 2+.42X 1.1 x 2+0.4X 27)/ 104=2.75t所需单个电动机功率：P=2.75X 10 x (4.860)/(0.9 x 4)x 2.2= 1.34KW注：2.2为放大系数。综合考虑后，最终选择电动机为：ZD22-41.5KW转速:1380转/min减速机的选择:电机转速：n=1380转/min;车轮直径为：© 500;小齿轮与大齿轮的 齿数分别为17,59故减速机速比：i =1380X 17/59x 3.14X 0.5 /4.8= 119.6查减速机型号为：BLED2718-121速比6.

14、2. 横移机构电机的选择V=2.3m/minf=355.8x (2%+2%o)+3.8=11.63t所需单个电动机功率：P=11.63X 10x (2.360)/(0.9 x 4)x 2.2=2.72KW注：2.2为放大系数。综合考虑后，最终选择电动机为：YEZ112S珞.OKW;转速:1380转/min减速机的选择:电机转速：n=1380转/min;车轮直径为：© 500;小齿轮与大齿轮的齿数分别为17,59故减速机速比：i =1380X 17/59x 3.14X 0.5 23=249.7查减速机型号为：BLED2718-253速比7.各机构制动力矩校核：7.1. 提升机构满载时卷

15、筒钢丝绳上的拉力为 5t,卷筒直径377mm,扭矩 M二PR=5x0.1885 =1.0556tm=10556Nm卷扬机钢丝绳平均绳速 v=9m/min=0.15m/s取动载系数 2此时最大扭矩 Mmax二2M=1.105x10556 11664Nm减速器传动比139，丫WZ-30045制动器制动力距630Nm实际传到高速轴上的力矩：M仁11664139=83.9Nm v 630Nm 平安系数=630/83.9=7.5,平安可靠。7.2. 天车横移制动ZD122-41.5KW 电动机，制动力矩 8.1x2=16.2Nm扭矩 M二0.393 tm=3930Nm减速器速比253,大小齿轮数比59/

16、17=3.47实际传到高速轴上的力矩:M1=3930/(253x3.47)=4.47Nm v 16.2Nm平安系数，平安可靠。7.3. 天车纵移制动YEZ112S-4.0KW 电动机，制动力矩 43x2=86Nm扭矩 M二PR=(114x0.015)x0.25 0.4275tm=4275Nm减速器速比121,大小齿轮数比59/17=3.47实际传到高速轴上的力矩：M仁4273(121x3.47)=10.2 Nm v 86Nm平安系数=8810.2=8.4，平安可靠。7.3. 大车纵移制动ZD22-41.5KW 电动机，制动力矩 8.1x4=32.4Nm扭矩 0.3506tm=3506Nm减速器速比121,