LDS-12030 三角桁架门式起重机计算书

邯郸市北恒工程机械 LDSBH12030三角桁架龙门吊计算书LDS 12030三角桁架门式起重机BH计算书北恒工程机械技术科LDSBHLDSBH8024三角桁架龙门吊计算书1—起重机主要性能参数1.1额定起重量：120t1.2起上升度：10m1.3大车走行距：30m1.4整机运行速度：0-10m/min1.5吊梁行车运行速度：0-5m/min1.6吊梁起落速度：≤0.75m/min1.7适应坡度：±1%1.12整机运行轨道和根底：单轨P43 枕木间距，500～600mm卵石道床＞350mm二起重机构造组成2.1吊梁行车：1台〔120t，五门滑轮组，双卷扬〕2.2走行总成：2套2.3左侧支腿：1套2.4右侧支腿：1套2.5托架总成：4根2.6主横梁总成：2根2.7吊梁扁担：1套2.8端横联：2套2.9电缆托架：1套2.10行车电缆悬挂：1套2.11行车行程限位：1套2.12夹轨器：4套2.13操作平台：1套2.14电器系统：1套2.15起重机运行轨道1套三方案设计注：总体方案见图LDSBH12030-00-000吊梁行车主要性能参数额定起重量：120t运行轨距：2023mm轴距：2500mm卷扬起落速度：8m/min运行速度：0-5m/min驱动方式：集中驱动自重：8t卷筒直径：400mm卷筒容绳量：200m起升机构：起重力气Q静=Q+W吊具=120+1.0=1211tm=1=0.92,P223，则钢丝绳自由端静拉力S:：S=Q静/(η×m)=121/(0.92×12)/2=5.4t，选择JM6t卷扬机；钢丝绳破断拉力总和∑t：∑t=S×n/k=5×5/0.82=30.4t＜32.3t，选择钢丝绳：6×229037-21.5-170，GB1102-7P19。钢丝绳偏角计算：示意图如下441408.9寸尺限极21、钢丝绳与滑轮轴垂直平面的偏角90β=arctg2836.5=1.82°2、钢丝绳与卷筒轴垂直平面的偏角140α=arctg4085=1.96°运行机构车轮直径 《起重机设计手册》P355Q=120t、G=8t、集中驱动LDS 8024LDS 8024三角桁架龙门吊计算书BH10则Pmax=〔Q+G

小〕/4=32，Pmin=G小

c/4=2t，P=c小

2Pmax3

Pmin=22t车轮和轨道线接触，L=80mm，轨道方钢40×80，车轮材料ZG40Mn2，则由公式：Pc 2210000 K1 L C1 C2 7.2 80 1.17 1.25式中K—常数7.2N/mm2，δ800MPa1 bL—踏面宽80mm5C1—转速系数1.17，v=5m/min，n=3.140.35=4.5rpm2C—工作级别系数1.252选择φ350mm轮组运行静阻力〔重载运行〕m摩擦阻力F=〔Q+G 〕×w=〔120+8〕×0.015=1.92tm小P坡道阻力F=〔Q+G 〕×i=〔120+8〕×0.002=0.26tP小h风阻力 FW=C×K×q×A=1.6×1.00×0.6×150×30×10-4=0.432th式中C—风力系数1.6 表1—3—11Kh—高度系数1.00 表1—3—10 《起重机设计手册》q—计算风压0.6×150N/m2表1—3—9A—迎风面积30m2 表1—3—17运行静阻力Fj=Fm+Fp+Fw=1.92+0.26+0.432=2.612t=26120N电机选择FjVo 261205Pj=1000m10000.9260=1.2kw式中Vo—运行速度5m/minm—电机个数2个粗选P=Kd×Pj=〔1.1~1.3〕×1.2=1.32~1.56kw集中驱动m=1YEJ100L—6 1.5Kw/940rpm《机械零件设计手册》下册、冶金版、P830减速机n =Vo/〔π×D〕=5.7/〔π×0.35〕=5.2rpm轮n =940rpm电i=n

/n =940/5.2=180电 轮齿轮传动比：i

Z2 64= = =3Z!齿 21Z!减速机传动比：i减=i/i齿=60选取减速机传动比：i减59选取减速机型号：BLY22-59-1.5kw n电=940rpm构造方案6门滑轮组，吊梁扁担见图吊梁行车主从动台车轮组计算：大车车轮踏面计算：3.2.1.1.：Q=120t，G=72.5t，G1=8t载荷计算：1201.1872.5Pmax= 872.58

=26.56tpmin=

8 =10t2P Pc p= maxc3

min

=21t车轮踏面接触强度计算：P≤KDLCCC 1 1 2车轮和轨道线接触，L=70mm，P43轨道，车轮材料ZG40Mn2则由公式：D≥

Pc=K1LC1C2

201047.2701.171

=339mm式中K—常数7.2N/mm2，δ800MPa1 bL—踏面宽70mm10C1—转速系数1.15，v=10m/min，n=3.140.35=9.1rpm2C—工作级别系数1.02车轮直径选取： D=500mm大车驱动功率计算：3.2.2.1：D=φ350mm v=10m/min3.2.2.2摩阻：Fm=(Q+G)ω=(120+72.5)×0.015=2.88t3.2.2.3坡阻：Fp=(Q+G)i=(120+72.5)×2%=3.85t3.2.2.4风阻：F=CKhQA=1.6×1×0.6×150×30×10-4ω=0.432t式中C—风力系数1.6 表1—3—11Kh—高度系数1.00 表1—3—10 《起重机设计手册》q—计算风压0.6×150N/m2表1—3—9A—迎风面积30m2 表1—3—17ω3.2.2.5运行静阻力：Fj=Fm+Fp+F=2.88+3.85+0.432=7.162tωF3.2.2.6电机驱动功率：P= j 0

7162010

=6.63kwj 1000m 10000.92603.2.2.7确定实际功率：P=KdPj=(1.1~1.3)Pj=7.29~8.62kw3.2.2.8确定驱动电机：YEJ160M1-6 P=7.5kw n=970rpm⑴： D=φ500mm，V=10m/min，nDVD

=970rpm电⑵车轮转速： n =轮 n

=6.3rpm970n⑶整机传动比： i= n

=6.3

=153⑷齿轮传动比：

轮Z2 88= = =3.4Z!齿 26Z!⑸减速机传动比： i减=i/i齿=45⑹选取减速机传动比：i 选取43减⑺选取减速机型号： BLY33-43-7.5kw n =970rpm电(8)实际走行速度：V=n πD=6.3×π×0.5=9.9m/min轮主横梁综合性能计算：额定起重量： Q=120t龙门吊整机重量：G=72.5t吊梁行车重量：G1=8t龙门吊跨度： L=30m，3.3.2.主横梁主要参数的选取：(如图1)桁高：h=2.06m,桁宽：H=0.9m160016001600160002N316001600160002N1N210001N22601009 119122601009 119121上弦杆计算和选取〔按压杆〕：Q=120t L=30m1

=8t q=0.65t/m小P= 2

(1.1Q+G

)=70t小计算主横梁最大弯矩：M =

PL

qL22max 4 8=1.070301.00.653024 8计算轴向力：

=598t.mN =N

M 598= max= =249t上 下 h 2.4计算上弦杆所需最小截面积：A≥N上

249104= =13532mm2] 0.8230初选上弦杆截面〔板材，如右图〕A=20236mm2 材料：Q345B [σ]=230MPa计算上弦杆截面性能参数：节间有效长度：Lx=Lr=1.6m⑴计算X向性能参数：截面惯性矩： Ix=36005cm4Ix截面抗压抗弯模量： W = xx下 y36005200.9636005200.96

36005= 19

=1895cm3A压杆截面的惯性半径：A

= =13.4cm压杆的柔度〔长细比：λx

L 160=rx=13.4=11.9=xx压杆的折减系数： φ=0.99x查《机械设计手册》第一卷P1-1521-1-100⑵计算Y向性能参数：截面惯性矩： Iy=7316cm4I截面抗弯模量： Wy=

7316= 13

=582cm3y7316200.967316200.96IyA压杆截面的惯性半径：ryIyA

= =6cm压杆的柔度〔长细比：λy

L 160=y==r 6

=26.7yy压杆的折减系数： φ=0.98y查《机械设计手册》第一卷P1-1521-1-100⑶节间力学计算：：Q=120t，G1=8t，m=4，偏载系数ψ=1.1轮压：P

QG=

1.11208= =35t轮 m 4P L节间弯距：Mj= 轮

351.6=

=9.33t.m，Lj=1.6m6 6P L节点弯距：Md= 轮

351.6=

=4.67t.m12 12上弦杆性能校核计算：N⑴强度校核：σ=

Mj

=2451049.33104

=121.9+49.2=171.1MpaA W 20236 1895xσ＜[σ]=230Mpa 通过验算满足使用要求⑵刚度校核：λ

LminN

160= 6M

=26.7＜[λ]=100 通过验算满足使用要求218104 9.33104⑶稳定性校核:σ= 上 j= =128.3+49.2=177.5MPax A Wx x

0.9520236

1895xσ<[σ]=230Mpa 通过验算满足使用要求x下弦杆计算和选取〔按压杆〕〔由上知〕N =N

M 598= max= =249t上 下 h 2.4计算下弦杆所需最小截面积：材料：Q235B [σ]=170MPaNA≥ 下

24910412401001240100212[] 2170初选下弦杆截面〔单根，背靠背，如右图2[16材料：Q235B [σ]=170MPaA=12325mm2计算下弦杆截面性能参数：节间有效长度：Lx=Lr=1.6m⑴计算X向性能参数：截面惯性矩： Ix=10306cm4I截面抗拉压弯模量： Wx= xy10306123.2510306123.25

10306=11.2

=920cm3A压杆截面的惯性半径：A

= =9.1cm压杆的柔度〔长细比：λx

L 160=rx=9.1=17.58=x压杆的折减系数： φx=0.98查《机械设计手册》第一卷P1-1521-1-100⑵计算Y向性能参数：截面惯性矩： Iy=6222cm4I截面抗弯模量： Wy=

6222=12.5

=497.76cm3y6222123.256222123.25IyA压杆截面的惯性半径：ryIyA

= =7.1cm压杆的柔度〔长细比：λy

L 160=ry=7.1=22.5=ryy压杆的折减系数： φ=0.97y查《机械设计手册》第一卷P1-1521-1-100下弦杆性能校核计算：N⑴强度校核：σ=

249104=212325=101MpaAjσ＜[σ]=170Mpa 材料Q235B通过验算满足使用要求⑵刚度校核：λ

LminN

160=7.1=22.5＜[λ]=100 通过验算满足使用要求249104⑶稳定性校核:σ= 下 = =104MPax 2Aj

0.97212325xσ<[σ]=170Mpa 材料Q235B通过验算满足使用要求x腹杆计算和选取(压杆)计算腹杆集中载荷：材料：Q235B [σ]=170MPa：：Q=120t G=8t q=0.65t/m L=30m1.1QGN= 2

q342

=81t3.3.3.3.2计算轴向力:N 81斜腹杆:N1=2sin

=2sin78.23=41.3tN1 41.3N3=sin71.6 =sin71.6=43.5t1可得计算腹杆所需最小截面积A≥N3

43.5104= =3198mm20.8170初选腹杆截面：材料Q235B [σ]=170MPa〔对扣图2〕方管120*120*8 (A=3419mm2 q=26.84kg/m)计算腹杆截面性能参数：2.4节间有效长度：Lx=Ly=L=sin78.23sin71.6=2.58m=258cm⑴计算X向性能参数：截面惯性矩： Ix=687cm4I截面抗拉压弯模量： Wx= xy68734.1968734.19

687= 6

=114.5cm3A压杆截面的惯性半径：A

= =4.48cm压杆的柔度〔长细比：λx

L 258=rx=4.48=57 2=xx压杆的折减系数： φ=0.84x查《机械设计手册》第一卷P1-1521-1-100⑵计算Y向性能参数：同上腹杆性能校核计算：N⑴强度校核：σ= Aj

43.5104= 3419

=127Mpaσ＜[σ]=170Mpa 材料：Q235B通过验算满足使用要求⑵刚度校核：λ

Lmin

258=4.48

=57＜[λ]=100 材料：Q235B通过验算满足使用要求N⑶稳定性校核:σ=

43.5104= =151MPax AX j

0.843419xσ<[σ]=170Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求x水平杆计算和选取〔压杆〕水平杆轴向力计算：1N2=N×cos78.23°=8.4t 〔见腹杆轴向力计算〕1水平杆所需最小截面积：N 8.41042A 2

]=0.8170=617mm21201201初选水平杆截面：材料Q235B [σ]=170MPa槽钢[12 A=1568mm2 q=12kg/m计算水平杆截面性能参数：节间有效长度:Lx=Ly=1m=100cm⑴计算X向性能参数：截面惯性矩： Ix=388cm4I截面抗拉压弯模量： Wx= xy38815.6838815.68

388=6.3

=61.6cm3A压杆截面的惯性半径：A

= =4.97cm压杆的柔度〔长细比：λx

L 100=rx=4.97=20.1=xx压杆的折减系数： φ=0.98x查《机械设计手册》第一卷P1-1521-1-100⑵计算Y向性能参数：截面惯性矩： Iy=38cm4I截面抗弯模量： Wy=

38=1.59=23.9cm3y3815.683815.68IyA压杆截面的惯性半径：ryIyA

= =1.5cm压杆的柔度〔长细比：λy

L 100=ry=1.5=r

=66yy压杆的折减系数： φ=0.82y查《机械设计手册》第一卷P1-1521-1-100水平杆性能校核计算：N⑴强度校核：σ= Aj

8.4104= 1568

=53.57Mpaσ＜[σ]=170Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求⑵刚度校核：λ

LminN

100=1.5

=66＜[λ]=100 材质：Q235B通过验算满足使用要求8.4104⑶稳定性校核:σ= 2 = =65MPax AX j

0.821568xσ<[σ]=170Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求xNσ= 2

8.4104= =54.66MPay Ay j

0.981568y节点计算y

σ<[σ]=170Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求腹杆受力N3=43.5t=435kN ，节点板厚度选用δ12焊缝高度k=8mm 共四条焊缝每条焊缝受力N=

4354

=100.75kNN 100.75103焊缝长度l

119mmw 0.7f

0.718150f式中：β=1 h=8mm [τ]=150MPaf f〔4〕上弦阳头焊缝计算共四条焊缝，承受开坡口焊接，坡口承受20×45°每条焊缝受力N=2490/4=622.5KNN 622.5103l 296mmw 0.7f

0.7120150f下弦阳头计算略。主横梁整体性能验算：主横梁整体截面性能参数：①主横梁截面参数：桁宽H=1mh=2.4m，节间Lj=1.6m跨度L=30m②主横梁整体截面惯性矩：I=6983912cm4I 6983912③主横梁整体截面抗弯模量：W 上

y = 162.7 =42925cm3上I 6983912W = = =56595cm3下主横梁整体刚度验算：5qL 4PL3

y 123.4下603031000 50.653041000f=48EI+

384 EI

=482.16983912+L L

3842.16983912=2.301+0.467=2.768cm=1083＜[f]=700主横梁整体性能参数通过计算3.3.3.5.4主横梁联接销轴、阴阳头耳板计算及选取主横梁联接销轴计算及选取〔双销〕N 2.49106拉力F=2= 2 =1.245×106KN5400.61.33 3销轴材质40Cr[τ]= =2351.33 34F上弦销轴直径D12235=6748mm2双销D=82mm， 取D=100mm4F下弦销轴直径D12=2235=3374mm2取D=80mm联接耳板厚度计算：《起重机设计手册》P734kFσ=2a

≤[σ]式中：K——系数取1.2~14，计算时多取偏大值；。a——孔两边板的宽度；上弦取244mm，下弦取114mm。δ——板的厚度；S[σ]——板材料的许用应力；[σ]=σ/1.5=230MPaSFK 2.491061.4上弦单耳厚度：δ≥ = =62mm 取δ=100mma[] 244230FK上弦双耳厚度：δ≥2a[]=FK下弦单耳厚度：δ≥ 2a[ ]

2.491061.422442302.491061.42114230

=36mm 取δ=50mm=66mm 取δ=100mmFK 2.491061.4下弦双耳厚度：δ≥4a[]=托架载荷分析：见图

230

=33mm 取δ=40mm1m1myP=23tP=23t1mP=23tP=23txRA2mRB3.5m〔一〕托架载荷分析图y〔一〕托架载荷分析图y23t23t-23t-23txy〔二〕剪力图-11.5tmx-11.5tm〔三〕弯矩图Q =120×1.1+8+44=184t35019035019031Q=184/4=46tN=46/2=23t M=PL=23×0.5=11.5tm试选截面，如右图材料：Q235B [σ]=170MPa截面积：S=179.79cm2 截面惯性距Ia=35177㎝4上35177上截面模量：W

= 16.5

=21313托架截