通用橋式起重機計算書

1、通用橋式起重機計算書(QD20/5t-175m)編制:批準:中國起重機械計算書2006年9月12日第一部分主梁設(shè)計計算、主梁設(shè)計計算1、主要參數(shù)：起重量Q=20/5t工作級別A5跨度 LK=17.5m小車總重 Gxc=7598t p2、主梁截面形狀尺寸：上蓋板S=10mm材料Q235-B下蓋板S=10mm材料Q235-B腹 板 S1=10mm 材料 Q235-B腹 板 S2=10mm 材料 Q235-B腹板間距b=440mm腹板高h0=1100mm3、主梁截面性質(zhì)：主梁截面面積S=500*10*2+1100*6*2=23200mm2半個橋架的質(zhì)量：設(shè)加筋肋系數(shù)K=1.1Gqj=K*p*S*Lk

2、=1.1*7.85*10-6*23200*17500=3506kg主梁均布載荷集度q=3506/17500=0.2.kg/mm主梁形心位置的確定X0=226mmY0=560mmXmax=560mmYmax=226mm主梁截面慣性矩的確定對于X軸Ix=(500*103/12+500*10*5052)*2+(6*10003/12)*2=0.44X10 iomm4對于Y軸Iy=(10*5003/12)*2+(1000*63/12+1000*6*2232)*2=8.04X 10smm4主梁截面對X軸Y軸的抗彎模數(shù)對于X軸Wxmin=Ix/Xmax=O.44X1Oio/56O=7.86X 106mm3對

3、于Y軸Wymin=Iy/Ymax=8.04X 108/22 6=3.56X 106mm34、作用于主梁上的載荷及內(nèi)力計算I：按載荷組合IIa計算橋架重量 Gqj=1.0XGqj=3506kg小車重量 Gxc=1.0XGxc=7598kg起升載荷 Qq=WIIXQq=1.25X （20000+468）=25585kgWII 取 1.2（水平慣性載荷Pgy不考慮）（1）小車輪壓的計算Bx=2600mmb1=1231mm b2=1329mmP =Q /2Xb2/Bx+Gxc/4（代入相應(yīng)數(shù)值）q =8438kgP Q /2Xb1/Bx+Gxc/4（代入相應(yīng)數(shù)值）q=7956kg（2）當(dāng)四輪小車作用于

4、橋架時，主梁最大的彎距截面處距A點的距離：X=p1+p2（1-Bx/Lk）+qLk/2X （p1+p2）/ Lk+q（代入相應(yīng)數(shù)值）（3）由垂直載荷在主梁上產(chǎn)生的最大彎矩為：Mcmax=p1+p2（1-Bx/Lk）+qLk 2/2 X （p1+p2）/ Lk+q+Mg （代入相應(yīng)數(shù)值） =1.004X108 kg.mmMg=RaX-有固定集中靜載荷（操縱室Gc、運行機構(gòu)Gy、電氣設(shè)備Gd） 在主梁應(yīng)力最大截面處產(chǎn)生的彎距：Mg=RaX=3.1 X 107kg.mmRa由操縱室、運行機構(gòu)、電氣設(shè)備的重量產(chǎn)生的支反力Gc=1500kgL1=2100mmGc=1204kgL1=800mmGc=177

5、1kgL1=5000mmRa= GcX（Lk-L1）+GyXLk+GdXLk/2/ Lk（代入相應(yīng)數(shù)值）=3789kg（4）當(dāng)p1作用于A點處時，A端最大切力：Vamax=p1+p2（1-Bx/Lk）+Ra （代入相應(yīng)數(shù)值） =22506.97kgII：按載荷組合IIb計算橋架重量 Gqj=KjXGqj=3856.6kg小車重量 Gxc=KIZXGxc=8358kg起升載荷 Qq=K zXQq= 22515kg 孔取 1.1（水平慣性載荷Pgy按Pgymax考慮）（1）小車輪壓的計算Bx=2600mmb1=1231mm b2=1329mmP =Q /2Xb2/Bx+Gxc/4(代入相應(yīng)數(shù)值)1

6、=7844kgP Q /2Xb1/Bx+Gxc/4(代入相應(yīng)數(shù)值)2 q_ .=7419kg當(dāng)四輪小車作用于橋架時，主梁的最大彎距截面處距A點的距離：X=p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk/2X (p1+p2)/ Lk+q(代入相應(yīng)數(shù)值)=8275mm由垂直載荷在主梁上產(chǎn)生的最大彎矩為：Mcmax=p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk 2/2 X (p1+p2)/ Lk+q+Mg (代入相應(yīng)數(shù)值) = 1.01 X 108kg.mmMg=RaX-有固定集中靜載荷(操縱室Gc、運行機構(gòu)Gy、電氣設(shè)備Gd) 在主梁應(yīng)力最大截面處產(chǎn)生的彎距：Mg=RaX=3.45 X 107kg.mmRa由操縱室

7、、運行機構(gòu)、電氣設(shè)備的重量產(chǎn)生的支反力Gc=1500kgL1=2100mmGc=1204kgL1=800mmGc=1771kgL1=5000mmRa= GcX (Lk-L1)+GyXLk+GdXLk/2/ Lk(代入相應(yīng)數(shù)值) =3789kg考慮沖擊系數(shù)影響 Ra= K XRa=1.1X3789=4167.9kg(3)橋架運行產(chǎn)生的水平慣禪載荷在兩主梁上平均分布，當(dāng)正常制動時 作用在每根主梁上的彎距為；Ms=0.8XMcmax X a /g(代入相應(yīng)數(shù)值)=0.8X1.01X108X0.2/9.8=1.65 X 106kg.mm當(dāng)猛烈制動時Ms將增加一倍Msmax=2*Ms=3.3 X 106

8、kg.mm5、主梁強度效核對本起重機主梁均按II類載荷進行強度計算.Q235-B 設(shè)計許用應(yīng)力a =1600kg/cm2剪切許用應(yīng)力r ：=900kg/cm2擠壓許用應(yīng)力ajy =1700kg/cm2按載荷組合I Ia計算11IIa a =Mcmax/Wxmin(代入相應(yīng)數(shù)值)順=1.004X 108/7.861X 106=12.77kg/mm2= 1378kg/cm2 a當(dāng)p1作用于A點處時跨端腹板剪應(yīng)力r最大r =Vmax/0.7hlf0 =22506.97/0.7X6X (650-20) X 2=4.253 kg/mm2=425.3 kg/mm2 r強度校核通過.6、主梁的剛度校核主梁靜

9、剛度計算Fmax=p 1X Lks 1+a (1-6 B 2) 448EixW f其中 a=p2/pll=6745/7131=0. 946Bx=2600mmbl=1231mm b2=1329mmP=Q /2Xb2/Bx+Gxc/4(代入相應(yīng)數(shù)值)Q =20468kg Gxc=7598kgqq=7131kgP Q /2Xbl/Bx+Gxc/4 (代入相應(yīng)數(shù)值)q =6745kgB =Bx/ Lk=2600/17500=0. 1486Bx小車輪距f=l/1000Lk=17. 5mmf=7 1 31X 17 5 003X 1+0. 946X (1-6X0. 14862)48X2. IXIO4XO.

10、44XlOio= 15. 69mm f主梁靜剛度通過二、起升機構(gòu)計算1、主起升機構(gòu)計算主要參數(shù)工作級別M5起升載荷 Qq=20000+468=20468kg (吊鉤重量 q=468kg)滑輪倍率a=4起升速度 V=9.12m/min選用鋼絲繩型號鋼絲繩所受拉力S=Qq/2a*刀 二20468/2*4*0.97 =2637.6kg刀=0.97鋼絲繩破斷拉力SpSpNns X s =6X2637.6 =15825.6kgNs=6 Sp=0.85*so So=18618.4kg結(jié)果：選鋼絲繩型號6W(19)-17.5-155-I鋼絲繩破斷拉力So=19850Kg鋼絲繩直徑ds=17.5mm卷筒計算直

11、徑Dj=el*ds=25X17.5=437.5mmel=25取標準卷筒系列 Dj=500mm Djs=500+17.5=517.5mm 起升速度電動機的選擇按靜功率初選電動機Nj=Qq*v/6120*=20468X9.12/6120X0.9 =33.89kw刀二0.9電動機額定功率NeNkg*Nj(考慮慣性力的影響kg=0.7)=0.7X33.89 =23.72kw選用電機型號：YZR225M-8 (25%)電機額定功率：Ne=26kw電機轉(zhuǎn)速：nz=708rpm減速機的選擇計算減速機速比：i=3.14*nz*Djs/a*v=40.17取標準速比i=40.17vi= nz*3.14* Djs/

12、a*i=9.13 =( V1-v)/v*100%=0.1%10%起升速度驗算在誤差范圍內(nèi)按疲勞計算減速機Nhs二中hs*Ne25= 1.05X26=27.3kwWhs=1.05強度校核按輸出扭矩Tmax=SXDjs=2637.6X0.5175=1318.8kg.m (考慮動力系數(shù)的影響WII=1.45)(考慮動力系數(shù)的影響中11=1.45)Tmax=1912.3kg.m最大徑向力校核強度Rmax=(2s+Njt)/2=3202.5kg(考慮動力系數(shù)的影響中11=1.45)Rmax=4644kg減速機型號：ZQ650 速比：40.17(1=40.17時減速機容許輸入功率29kw輸出軸容許最大扭矩

13、5950kgm最大徑向載荷9250kg)驗算合格制動器的選擇支持載荷所需的制動力矩MzMz=ns*Qq*Djs*刀/2a*i= 1.75X20468X0.5175X0.9/(2X4X31.5)=66.2kg.m二662N.mWMez(Mez 取 1600N.m)Ns=1.75 刀二0.9Mez制動器額定制動力矩制動器型號：YWZ-400制動力矩：1X1600 N.m(6)A-A- s |(6)卷同計算Dj=500mm=0.5mDjs=517.5mm=0.5175m查取繩槽節(jié)距P=20mmDn=456mm8=(Dj-Dn)/2=22mm起升高度H=16m安全圈數(shù)L1=n*P=40mm (安全圈數(shù)

14、n不小于2，取2)固定鋼絲繩2L2=2*3*P=120mm光滑面L =120mm螺旋槽部分滑 2L0=2a*H*P/3.14*Djs=1575卷筒長度L=2L0+L1+2L2+L光滑=1575+40+120+120=1855mm考慮兩端留有一定的退刀余量取L=2000mm卷筒壓應(yīng)力驗算oy=E*WII*S/8*P(1-8/Dj)=1.0X 1.45X2637.6/22X20X (1-10/500)=9.05kg/mm23D=1500故需驗算彎曲的影響o 1=Mw/W+oy/ oy*oy1= WII*S*(L-L 、 )/2/0.1(Dj4-Dn4)/Dj+(。b/5)/ (o 光滑5)* E

15、*WII*S/8*P*(1-S/Dj)=3.95 kg/ mm2o1ob=25 kg/ mm2o 1= o b/5=5 kg/ mm2卷筒受合成拉應(yīng)力驗算合格2、參照主起升的計算過程副起升機構(gòu)計算副起升機構(gòu)主要參數(shù)工作級別M5起升載荷 Qq=5000+102=5102kg (吊鉤重量 q=102kg)滑輪倍率a=2起升速度 V=19.7m/min選用鋼絲繩型號鋼絲繩所受拉力S=Qq/2a*刀 =5102/2*2*0.99 = 1288.4kg刀=0.99鋼絲繩破斷拉力SpSpNns X s=5.5X 1288.4 =7086kgNs=5.5Sp=0.85*so So=8336.7.4kg結(jié)果：

16、選鋼絲繩型號6W(19)-13.5-155-I 鋼絲繩破斷拉力So=11500Kg 鋼絲繩直徑ds=13.5mm卷筒計算直徑Dj=el*ds=25X13.5 =337.5mmel=25取標準卷筒系列 Dj=400mm Djs=400+13.5=413.5mm電動機的選擇按靜功率初選電動機Nj=Qq*v/6120*=5102X 19.7/6120X0.9= 18.24kw刀二0.9電動機額定功率NeNkg*Nj (考慮慣性力的影響kg=0.8) =0.8X18.24 =14.6kw選用電機型號：YZR180L-6 (25%)電機額定功率：Ne=17kw電機轉(zhuǎn)速： nz=946rpm減速機的選擇計

17、算減速機速比：i=3.14*nz*Djs/a*v=31.53取標準速比i=31.5v1= nz*3.14* Djs/a*i =9.13 =( v1-v)/v*100% =0.1%10%起升速度驗算在誤差范圍內(nèi)按疲勞計算減速機Nhs二中hs*Ne25= 1.05X26=27.3kwWhs=1.05強度校核按輸出扭矩Tmax二SXDjs=2637.6X0.5175=1318.8kg.m (考慮動力系數(shù)的影響WII=1.45)(考慮動力系數(shù)的影響中11=1.45)Tmax=1912.3kg.m最大徑向力校核強度Rmax=(2s+Njt)/2=3202.5kg(考慮動力系數(shù)的影響中11=1.45)Rm

18、ax=4644kg減速機型號：ZQ500 速比：31.5(1=31.5時減速機容許輸入功率29kw輸出軸容許最大扭矩5950kgm最大徑向載荷9250kg)驗算合格(5)制動器的選擇支持載荷所需的制動力矩MzMz二ns*Qq*Djs*刀/2a*i= 1.75X5102X0.5175X0.9/(2X4X31.5)=21.2kg.m二212N.mWMez(Mez 取 800N.m)Ns=1.75 刀二0.9Mez制動器額定制動力矩制動器型號：YWZ-200 制動力矩：1X800 N.m三、小車運行機構(gòu)計算主要參數(shù)起升載荷Qq=20468kg小車自重G=7598kg車輪直徑D=35cm軸承直徑d=1

19、0cm電機數(shù)目m=1運行速度V=44.2m/min阻力的計算摩擦阻力Pmmax=(Qq+G) X (2u+df)/DXKf (代入相應(yīng)數(shù)值)=384.9kgKf=1.6Kp=0.002u=0.05f=0.02d=10D=35Pmmax=(2u+df)/D=240.6kg坡度阻力Pp=(Qq+G) XKp(代入相應(yīng)數(shù)值)=56.1kgKp=0.002Pj二Pmmax+Pp=441kg滿載運行時電機靜功率Nj二Pj*v/6120*刀=441X44.2/6120X0.9=3.54kw由于起動加速過程慣性力的影響，電動機的應(yīng)選功率為：N=Kg*Nj=1.1X3.54=3.89kw(Kg=1.1)選用電

20、動機型號：YZR132M -6(25%)。,、一 、2電機額定功率Ne=4kw電機轉(zhuǎn)速nz=900ypm減速機的計算速比計算：i=3.14*nz*D/v=22.38取標準速比i=22.4v1= nz*3.14* D/i=44.16rpm =( v1-v)/v*100%=0.1%10%運行速度驗算在誤差范圍內(nèi)按疲勞計算減速機Nhs=Whs*Ne25=1.4EX4=5.26kwG/(G+Qq)=7598/(7598+20648)=0.270.3查取修正系數(shù)E =0.94按強度計算減速機輸出軸上的最大扭矩Mmax=中 hs*Me25*i*刀=2.3X975X 4/900 X22.4X0.9=200.

21、9kgm選用減速機型號：ZSC-400 速比：22.4(i=22.4時減速機容許輸入功率2.8kw)驗算合格(5)制動器的選擇所選制動器應(yīng)使起重機在滿載、下坡情況下停車所需制動力矩Mz=Ms+1/tz1.2*GD*n*m/375+0.975(Qq+G)V2/nMs二pjs*D*刀/2i=-184.5X0.35X0.9/(2 X 22.4)=-1.297kgPjS二Pp-Pmmin=-184.5kgGD2=0.28kgm2v=0.74m/secn=900 tz 取 5secMz=-1.297+3.13=1.84kgm=18.4n.m選用一臺制動器選用制動器型號：YWZ-200/25 制動力矩：200N.m三、大車運行機構(gòu)計算機構(gòu)按跨度分為兩種，跨度W22.5m為第一種，N22.5m為第二種.參數(shù)按N22.5m時取主要參數(shù)起升載荷Qq=20468kg小車自重G=40329kg車輪直徑D=60cm軸承直徑d=10cm電機數(shù)目m=2運行速度V=75.27m/min阻力的計算摩擦阻力Pmmax=(Qq+G) X (2u+df)/DXKf (代入相應(yīng)數(shù)值)=547.2kgKf=1.5u=0.08f=0.02Pmmax=(2u+df)/D=364.8kg坡度阻力