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、液压系统及电控部分组成，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、架桥机的结构计算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 主梁所承担的最大弯矩，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。limoBMW斗L丄IIM max=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）M max=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 max=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：4-9（T max=M max/Wx=717X 10 X 10=153MPa: t =170Mpa主梁上、下弦采用Q235B钢材其许用应力为170Mpa

3、 所以过孔时主梁是安全的。梁中的最大弯矩M max=477t m主梁的正应力：49T max=M max/Wx=477X 10 X 10=102MP豕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, 弦杆是安全的。弦杆的接头销板及销轴的强度计算过孔时的悬臂端的根部，尺寸如图所示，材质Q235。销板、销轴所承受的最大轴力为Nna>=285t销轴材质为45#钢，销轴的工作直径© 50nn销轴的布置如图所 示。上弦单块销板的轴力为：Max上二N-x/4=71.25t9Q901709030H£

4、;9 27680“HO JDJD上弦单块销板的面积为-6 2A 上=8136x10 n销板的工作应力为4-6° 销板上二 Max上/A 上=71.25 X 10/8136x10 =87.57Mpa<门=170Mpa 上弦销板满足抗拉强度。下弦单块销板的轴力为：Max下二Ua>/4 = 71.25t下弦单块销板的面积为-6 2A 下=6600x10 n销板的工作应力为4 -6c 销板下二 Nmax下/A 下=71.25 X 10/6600x10 =108< 门 =170Mpa下弦销板满足抗拉强度。单根销轴所承担的剪力为F 上=285t/3=95t销轴中的工作剪力为t

5、(F 上/8 X 104) / (3.14/4 X 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.单根销轴所承担的剪力为F 上=285t/6=47.5t销轴中的工作剪力为T (F 下/4 X 104) / (3.14/4 X 502x 10-6) =60.5Mpa< : T =110Mpa 45#钢许用剪应力T =110Mpa上弦销轴满足抗剪强度条件.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，此侧主梁承担的剪力最大，而剪力是由腹杆承担的，设计腹 杆时，将它放在最不利位置。取卷扬小

6、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#槽钢承担，腹杆的截面面积为A腹杆= 15.366 X 8 cm2腹杆的工作应力为F腹杆c腹杆=A复杆115104=15.366 8 10 4 =93.55MPa< d=170 Mpa腹杆满足强度条件。fc=pl3/48EIx=32 X 41003/48 X 2100X

7、 6249466,1818 =3.5cmv4100/600=3.83cm主梁的刚度满足要求。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，架桥机主梁可安全承载，主梁是安全的。2.2前支、中托部分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前支腿立柱选用箱型截面如图：材质为Q235B,由无缝钢管© 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：前支二虫=954=45.3Mpa< d=170 MpaA前 209.5

8、38 10支腿立柱满足强度条件。下横梁由钢板组焊而成， W前x=4821.6cm3工作应力°下横梁=M前W前X95 104 0 3=95 100.3 =59.1Mpa< 4=170 Mpa4821.6 10 6前支腿定位销直径松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:Fs=-As495 10100.5 10=94.5Mpa< T=110 Mpa从以上计算中可知，前支腿各部分满足强度条件，可安全承载弯梁截面： W弯x=5945.213cm3工作应力4弯梁七55 1040 3=5836.266 10 6 =

9、28« 4=170 叱中托弯梁满足强度条件。选用© 80的销轴，材质45#钢受剪面积为 A=1/4 nX 802X 2=10048X 10-6 m2工作剪力为Fs= 55t工作剪应力：FsT=As4、。爲即曲恥珂T连接铰座的耳板选用§30的钢板，受挤压面积Ac=2 X30X 80X10-6=4800X 10-6 m2工作挤压应力Fc比一 -Ac55 10464800 10=114.6Mpa< cc=220 Mpa中托连接铰座可安全承载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小车横梁截面为箱型双梁如图截面

10、Wx=14011cm3工作许用应力 Omax=业叱二 193 叭=137.7Mpa< d =170 MpaWx14011 10 6提升小车可安全承载3.结论经过对架桥机的主要受力构件的强度进行计算，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安全工作。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%。)+1 X 1.6 X 250X (1.7 X 2)/104=2.44tP =f X 10X (2360

11、)/(0.9X 2)X 2.2 = 1.14KW 注： 2.2 为放大系数。经综合考虑 :选择电机型号：ZDi22-4/1.5KW;转速:1380转/min减速机速比的选择 :i=1380X 17/59x 3.14X .5/2.3=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%。)+1 x 1.6X 250x (1.7X 2)/104=2.644tP =fx 10x (4.8/60)/(0.9x 2)x 2.2=2.58KW注： 2.

12、2 为放大系数。经综合考虑 :选择电机型号:YEZ112S-4/3.0 KW;转速:1380转/min 减速机速比的选择 :i=1380x 17/59x 3.14x .5/1.8=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 SmaxX n 绳/0.82=5 x 104x 4/0.82=235294N<329500N查钢丝绳产品目录 ,可选钢丝绳 18x 19-22-1700, 所以

13、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=93.5 x (2%+%)+1 x 1.6 X250X (1.264 x 2.17+3.2 x 0.5 x 2+.42x 1.1 x 2+0.4x 27)/ 104=2.75t所需单个电动机功率 :P=2.75x10x(4.8/60)/(0.9 x4)x2.2=1.34KW注：2.2 为放大系数。综合考虑后，最终选择电动机为：ZD122-4/1.5KW;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

14、速机速比 :i =1380 x17/59x3.14x0.5 /4.8=119.6查减速机型号为：BLED2718-121速比6.2.横移机构电机的选择V=2.3m/minf=355.8 X (2%+2%。)+3.8=11.63t所需单个电动机功率 ：P=11.63X 10X (2.3/60)/(0.9X4) 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-4/3.0KW;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 =1380

15、 X 17/59X 3.14X 0.5 /2.3=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.提升机构满载时卷筒钢丝绳上的拉力为 5t,卷筒直径377mm,扭矩 M=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 , YWZ-300/45 制动器制动力距 630Nm实际传到高速轴上的力矩：M仁11664/139=83.9Nm v 630Nm 安全系数 =630/83.9=7.5，安全

16、可靠。7.2. 天车横移制动ZD122-4/1.5KW 电动机，制动力矩 8.1x2=16.2Nm 0.393 tm=3930Nm减速器速比 253，大小齿轮数比 59/17=3.47实际传到高速轴上的力矩 ：M1=3930/(253x3.47)=4.47Nm v16.2Nm安全系数 =16.2/4.47=3.6 ，安全可靠。7.3. 天车纵移制动YEZ112S-4/3.0KW 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 ：M1=4275/(121x3.47)=10.2 Nm v86Nm 安全系数 =86/10.2=8.4 ，安全可靠。7.3. 大车纵移制动ZD122-4/1.5KW 电动机，制动力矩 8.1x4=32.4Nm 0.3506tm=3506Nm减速器速比 121，大小齿轮数比 59/17=3.47