LD10-16.5单梁设计计算书

1、LD 型电动单梁起重机设计计算书LD10t-16.5mA3-9m合肥市神雕起重机械有限公司2014.04.06、起重机的总体要求与已知参数额定起重量 : Q= Gn =10000kg葫芦自重：G葫 =1098kg跨度 :L=16.5m起升速度 :V起升 0.7 7m/min小车运行速度 : V小 2.0 20 m/ min 大车运行速度 : V大 2.0 20m / min 起重机工作级别： A3、主梁设计计算1、主梁断面几何特性LD10-16.5m 的断面如右图所示： 计算得主梁断面惯性矩为：Ix= 2.963x109 mm4Iy=4.578x109mm4 主梁断面形心位置为：X=226mm

2、，Y=508mm2、主梁强度计算 根据此种梁的结构特点 ,主梁强度计算 按第类载荷进行组合。如下图所示 :精选1) 垂直载荷在下翼缘引起的弯曲正应力2y1 PL1G 司 l 司 1qLz I x 4 2 8式中 P电动葫芦在额定起重量下的总轮压， N P 2Q 1G 葫Q 起重量 N， Q =10t=100000N；G葫电动葫芦自重， N， G葫 =10760N；动力系数，按第二类载荷组合取 2 =1.2；1 冲击系数，取 1 =1.1；主梁整体弯曲应力， N /mm2 ；y1 主梁下表面距截面形心轴 x x 的距离， y1 =592 mm ；Ix 梁跨中截面对 x x轴的惯性距， mm4；G

3、司 司机室重量， N，本车无司机室， G司 =0；l司司机室重心至支承的距离， mm ；N/mm。L 梁的跨度， mm ； q主梁单位长度重量，L=16500 mmq=185kg/m=1.85 N/mm故：y12Q1G 葫 Lz I x 41G 司 l 司1qL282592 1.2 100000 1.1 10760 16500 0 1.1 1.85 165002 2.963x109 4 0 8122.5N /mm2 122.5MPa 192.6MPa 235 MPa 满足设计要求。1.222）主梁工字钢下翼缘局部弯曲应力计算工字钢采用 30t工字钢，轮压作用点 i 及轮压作用点位置比值 i=a

4、+c-ea =(b-d)/2=(12.8-1.2)/2=5.8cmc =0.4 cme =0.164R=2.739cmi =3.46cm =i/a =0.60(1)工字钢根部点 1 由下翼缘在 xoz 平面内及 zoy 平面内弯曲引起的应力分 别为x1K1?22P ，1 t 2 ，z1K22Pt22）作用在点 2下表面由翼缘在 xoz 平面内及 zoy平面内弯曲引起的应力分别为x2K32Pt2z2K42Pt23）靠近自由端的点 3 由翼缘在 zoy平面内弯曲引起的应力为z3K52Pt2式中，K1、K2、K3、 K 4 、 K 5 由轮压作用点位置比值 决定的系数（图 4-3-7） 起重机设计手

5、册 .中国铁道出版社 2001版第 599页，下同 *P电动葫芦一个车轮的最大轮压， N；取 P = 13750 Nbdt距边缘处的翼缘厚度， mm；4t=20mm由图 4-3-7 查得K 1 =0.55、 K 2 =0.1、 K 3 =0.3、 K 4 =0.78、 K 5 =0.61x12PK1?2tP22 137500.55?z120237.812PK2?2tP22 137500.1?x22026.8752PK3 ?2tP22 137500.3?z220220.6252PK4 ?2t2P2 137500.78?z320253.6252PK5?2tP22 137500.61?20241.9

6、383） 合成应力计算（1）工字钢下翼缘上表面点1 的合成应力为z12z x1 z1 z37.81226.875 122.5 2 37.81 6.875 122.51429.6 13369.1 37.81 115.6251219170 138.5(N /mm2) 192.6N /mm22)工字钢下翼缘下表面点 2 的合成应力为222 x2 z2 z x2 z2 z20.6252 53.625 122.5 2 20.625 53.625 122.5425 31020 20.625 176.12527812 166.7(N / mm2) 192.6N /mm23)工字钢下翼缘靠近自由端的点 3 的

7、合成应力为3 z3 z41.938 122.5164.4(N / mm2) 0.9 0.9 192.6N /mm2 173.3N/mm2式中 z 主梁整体弯曲应力；0.9考虑工字钢下翼缘因磨损而减弱的系数。满足设计要求由于主梁高宽比为 2.44，小于 3，所以不必进行稳定性计算。3、刚度计算 主梁垂直静刚度计算fc=PL 3/48EJxP=10000+1098=11098(kg)fc=11098×16503÷(48×2.06×106×2.963x109)=1.70cmfc=L/750=1650/750=2.2(cm) 满足设计要求结论：该结构满

8、足设计要求。三、大车运行机构设计计算1、大车运行机构电机选择( 1) 大车运行机构静阻力：Wjd (Gn Gzd)?g ? (10 4.51) 9.8 0.009 1.279kNWjd 大车运行机构静阻力Gn 起重量，取 10tGzd 大车自重，取 4.51t静阻力系数，查表取 0.009( 2) 大车惯性阻力Wad k ?(Gn Gzd )?a 1.2 (10 4.5) 0.228 3.967kNWad 大车起动时的惯性阻力k 考虑旋转件的惯性阻力系数， k 取 1.2a 起动平均加速度大车起动加速度 a 0.035 Vk 0.228Vk 额定运行速度 ,Vk V大 20m/ min3)风阻力W fd 0N室内用风阻力不计4)大车运行机构电动机功率PjdpadPfd10.501.56 0 1pdKh?Kt? jd ad fd ? 11.120.58kWcp Zm22Pd大车电机功率Pjd按静阻力计算的静功率Wjd ?Vk1.27920Pjd jd k jd 6060 0.850.50kW按惯性阻力计算的功