LD10t單梁設(shè)計計算書

LD型電動單梁起重機設(shè)計計算書LD10t-13.52m-10m股份有限公司2012.6.16一、起重機的總體要求與已知參數(shù)額定起重量:Q==10000kg葫蘆自重：=1098kg跨度:L=13.52m起升速度:小車運行速度:大車運行速度:起重機工作級別：A4二、大車運行機構(gòu)設(shè)計計算1、大車運行機構(gòu)電機選擇（1）大車運行機構(gòu)靜阻力：大車運行機構(gòu)靜阻力起重量，取10t大車自重，取4.51t靜阻力系數(shù)，查表取0.009（2）大車慣性阻力大車起動時的慣性阻力k考慮旋轉(zhuǎn)件的慣性阻力系數(shù)，k取1.2起動平均加速度大車起動加速度額定運行速度,（3）風(fēng)阻力室內(nèi)用風(fēng)阻力不計（4）大車運行機構(gòu)電動機功率大車電機功率按靜阻力計算的靜功率按慣性阻力計算的功率2、大車運行機構(gòu)減速機選擇：R車輪直徑：270mmn電動機轉(zhuǎn)速i機構(gòu)傳動比按減速機、電機樣本選取LDA，58.95ZDY（D）22-4/1.5kW三、主梁設(shè)計計算1、主梁斷面幾何特性LD10-13.52m的斷面如右圖所示：計算得主梁斷面慣性矩為：Ix=2224147663.108Iy=419499208.1272、主梁強度計算根據(jù)此種梁的結(jié)構(gòu)特點,主梁強度計算按第Ⅱ類載荷進(jìn)行組合。如下圖所示:垂直載荷在下翼緣引起的彎曲正應(yīng)力式中P——電動葫蘆在額定起重量下的總輪壓，N——起重量N，=10t=100000N；——電動葫蘆自重，N，=10760N；——動力系數(shù)，按第二類載荷組合取=1.2；——沖擊系數(shù)，取=1.1；——主梁整體彎曲應(yīng)力，；——主梁下表面距截面形心軸的距離，=455.5；——梁跨中截面對軸的慣性距，；——司機室重量，N，本車無司機室，=0；——司機室重心至支承的距離，；L——梁的跨度，；L=13520q——主梁單位長度重量，。q=2424×9.8÷13520=1.76N/mm故：滿足設(shè)計要求主梁工字鋼下翼緣局部彎曲應(yīng)力計算工字鋼采用30t工字鋼，輪壓作用點i及輪壓作用點位置比值ξi=a+c-ea=(b-d)/2=(12.8-1.2)/2=5.8cmc=0.4cme=0.164R=2.739cmi=3.46cmξ=i/a=0.60（1）工字鋼根部點1由下翼緣在平面內(nèi)及平面內(nèi)彎曲引起的應(yīng)力分別為，（2）作用在點2下表面由翼緣在平面內(nèi)及平面內(nèi)彎曲引起的應(yīng)力分別為，（3）靠近自由端的點3由翼緣在平面內(nèi)彎曲引起的應(yīng)力為式中，、、、、——由輪壓作用點位置比值ξ決定的系數(shù)（圖4-3-7）*起重機設(shè)計手冊.中國鐵道出版社2001版第599頁，下同*P——電動葫蘆一個車輪的最大輪壓，N；取P=13750Nt——距邊緣處的翼緣厚度，mm；t=20mm由圖4-3-7查得=0.55、=0.1、=0.3、=0.78、=0.61故合成應(yīng)力計算（1）工字鋼下翼緣上表面點1的合成應(yīng)力為（2）工字鋼下翼緣下表面點2的合成應(yīng)力為（3）工字鋼下翼緣靠近自由端的點3的合成應(yīng)力為式中——主梁整體彎曲應(yīng)力；0.9——考慮工字鋼下翼緣因磨損而減弱的系數(shù)。滿足設(shè)計要求由于主梁高寬比為2.22，小于3，所以不必進(jìn)行穩(wěn)定性計算。3、剛度計算主梁垂直靜剛度計算fc=PL3/48EJxP=10000+1098=11098(kg)fc=11098×13523÷(48×2.06×106×222414.8)=1.25cm≤[fc]=L/750=1352/750=1.8(cm)滿足設(shè)計要求結(jié)論：該結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計要求。四、主端梁連接計算LD10t-13.52m的主端梁連接螺栓采用單邊8個，總共為16個M24,8.8級的高強度螺栓。高強度螺栓的承載力最大拉力驗算T==單栓承載力[N]=0.7P=T<[N],故驗算通過?？辜袅τ嬎銌嗡辜袅κ街校骸粋€高強度螺栓的抗剪許用承載力，N；m——連接結(jié)構(gòu)中傳力摩擦面數(shù)；f——摩擦系數(shù)。P——高強度螺栓預(yù)緊力，NT——每個高強度螺栓在軸線方向所受的平均外拉力，此外拉力不應(yīng)大于預(yù)拉力P的70%，N.則：每個螺栓承受的力F=kNF<,故滿足要求。五、鋼絲繩受力計算所選鋼絲繩的整繩最小破斷拉力應(yīng)滿足：式中：F0——鋼絲繩的整繩最小破斷拉力，單位為kN;S——鋼絲繩最大工作靜拉力，單位為N；N——鋼絲繩的最小安全系數(shù)，由設(shè)計規(guī)范，M4時，n=4。10t葫蘆為4/2出繩，吊鉤上有4根繩承載受力，則S=10÷4×9.8=24.5kN則10t葫蘆所用鋼絲繩型號為15NAT-6×37-FC1670ZS，鋼絲繩最小破斷拉力為141kN>F0=98kN故所選用的鋼絲繩能夠滿足使用。LD10T-13.52M全變頻起重機元件計算說明1、整車功率大小起升電機功率13KW1臺電流30A大車電機功率1.5KW2臺電流4.3A/臺共8.6A小車電機功率0.8KW2臺電流2.4A/臺共4.8A整車功率34.6KW電流43A2、變頻器的選用2.1起