扁擔(dān)梁設(shè)計(jì)(無(wú)偏心)

1、 200噸扁擔(dān)梁1.1扁擔(dān)梁： 扁擔(dān)梁圖 扁擔(dān)梁局部圖1.2、卸扣與扁擔(dān)梁組裝圖 卸扣與扁擔(dān)梁組裝及卸扣的角度情況圖1.3扁擔(dān)梁工作中可能出現(xiàn)的3種受力情況圖1.4.力的大小 : 扁擔(dān)梁承載200噸時(shí)：F1=F2=100t，Q1，Q2，P1，P2在扁擔(dān)梁上部鋼絲繩的夾角為600 ，扁擔(dān)梁下部鋼絲繩與垂直線的夾角按80：力最大值為： Q1=100t/cos30=115.5t ,P1=100*tg30=57.8t， Q2=100*cos8=101t ， P2=100*tg8=14.1 t1.5、299，厚20，長(zhǎng)6000的無(wú)縫鋼管的相關(guān)參數(shù)（1）、面積：A=*（29.9/2）2-*（25.9/2）

2、2=175.212cm2（2）、慣性矩；Iy=Iz=（/64)*(29.94-25.94)=17135.9526cm4 (3)、抗彎截面慣性模量：W=（*D3/32)*(1-d4/D4)=Iy/（D/2） =Iy/（29.9/2）=1146.217cm3 式中D-鋼管外經(jīng)，d鋼管內(nèi)徑（4）、慣性半徑：i=(Iy/A)1/2=9.9cm1.6、相關(guān)鋼材的參數(shù)A3： s= 240MPa=2449Kg/cm2 = p=1400Kg/cm2 =950Kg/cm216Mn: s= 295MPa=3010Kg/cm2 =p=s/1.7= 1770Kg/cm2 =s/nt=s/2.5=1200Kg/cm24

3、5： s=360MPa2、 299無(wú)縫鋼管應(yīng)力驗(yàn)算： 以下計(jì)算全部按1.2的動(dòng)載系數(shù)考慮2.1、根據(jù)扁擔(dān)受力圖1校核應(yīng)力：（1） 軸向壓力P= P1 =57.8 t 299管軸向壓應(yīng)力：P=1.2*57.8噸/A=395.9Kg/cm2 符合要求（2）、299管子的剪力Ft為：Ft=F1-F2=02.2、根據(jù)扁擔(dān)受力圖2校核應(yīng)力和計(jì)算撓度： (1)、 軸向壓力= P1- P2=57.8-14.1 t=43.7 t； 299管子軸向壓應(yīng)力：P=1.2*43.7噸/A=300Kg/cm2 (2)、 彎矩（傾翻力矩）： M=1.2*P2*32=Kg.cm 傾翻力矩使管子上方受壓，下方受拉。（3）、2

4、99管子彎曲應(yīng)力：1=M/W=472.3Kg/cm2（4）、 299管子偏心軸向壓應(yīng)力： 在管子上方：P=軸向壓應(yīng)力+彎曲應(yīng)力 =P+1=300Kg/cm2+472.3Kg/cm2 =772.3Kg/cm2=s/N =1400Kg/cm2，符合要求 (5)、299管彎曲變形最大撓度：fmax=ML2 /（9EI*31/2）=3mmL/1000=6,符合要求 式中E=210GN/M2（6）、299管子的剪力Ft為：Ft=F1-F2=02.3、根據(jù)扁擔(dān)受力圖3校核應(yīng)力和計(jì)算撓度（1）軸向壓力= P1+P2=57.8 t+14.1 t=71.9t； 299管子軸向壓應(yīng)力：P=1.2*71.9噸/A=

5、492.4Kg/cm2 (2)、彎矩： M=1.2*P2*32=Kg.cm彎矩 M方向與1.5.2的相反，傾翻力矩使管子下方受壓，上方受拉。（3）、299管子彎曲應(yīng)力：1=M/W=472.3Kg/cm2（4）、299管子偏心軸向最大壓應(yīng)力： 在管子下方：P=軸向壓應(yīng)力+彎曲應(yīng)力=P+1=492.4Kg/cm2+472.3Kg/cm2=964.7Kg/cm2=s/N =1400Kg/cm2，符合要求 （5）、299管彎曲變形最大撓度： fmax=ML2 /（9EI*1.73205）=3.mmL/1000=6,符合要求 式中E=210GN/M2 （6）、299管子的垂直方向剪力Ft為：Ft=F1-

6、F2=02.4壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 管子尺寸： 299，厚20，長(zhǎng)L=6000 （1）.長(zhǎng)細(xì)比=*L/=1*600/9.9=60.6式中：:長(zhǎng)細(xì)比:長(zhǎng)度系數(shù)，查得=1（2）、用歐拉公式驗(yàn)算壓桿穩(wěn)定性：1=(2E/p)1/2100式中：E:彈性模量因（1）中=60.61=100，不適應(yīng)歐拉公式計(jì)算。 （3）、用直線法驗(yàn)算壓桿穩(wěn)定性： 1j=a-b式中：1j為臨界壓應(yīng)力， 查的A3鋼：a=304MN/M2，B=1.12MN/M2， s=235MN/M2 2=(a-s)/b=（304-235）/1.12=61.6 因（1）中=60.62=61.6，故該壓桿屬小柔度壓桿，可不專門驗(yàn)算壓桿穩(wěn)定性，按軸向壓縮強(qiáng)

7、度問(wèn)題計(jì)算及可。 （4）、按折減系數(shù)法驗(yàn)算壓桿穩(wěn)定性； 因=60.62=61.6，按一般軸向壓縮強(qiáng)度問(wèn)題計(jì)算(以就是上面2.1-2.3的計(jì)算）及可，從保守出法仍按折減系數(shù)法進(jìn)行進(jìn)一步壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算。折減系數(shù)法：P/A該扁擔(dān)還受彎曲應(yīng)力，梁穩(wěn)定性驗(yàn)算為：M/W+P/A【】M彎矩Kg*cm W抗彎斷面系數(shù)cm3 P桿所承受的正壓力Kg穩(wěn)定系數(shù) A截面積cm2根=60.6據(jù)查的穩(wěn)定系數(shù)=0.842 扁擔(dān)受力圖1的工況：P/A=395.9Kg/cm20.842 =470.2Kg/cm2【】=1400Kg/cm2符合要求扁擔(dān)受力圖2的工況：M/W+P/A=300Kg/cm2+472.3Kg/cm20.8

8、42 =860.9Kg/cm2【】=1400Kg/cm2符合要求扁擔(dān)受力圖3的工況：M/W+P/A=492.4Kg/cm2+472.3Kg/cm0.842 =1053Kg/cm2【】=1400Kg/cm2符合要求3、吊耳驗(yàn)算吊耳鋼材：16Mn3.1吊耳處的剪應(yīng)力驗(yàn)算：(1)、扁擔(dān)梁圖1-1斷面1-1=1.2*F1/（28-9.5）*12+（36-28）*81.6*100*1000/286=419Kg/cm2 =1200Kg/cm2，符合要求（2）扁擔(dān)梁圖3-3斷面:3-3=1.2*F1/（28-9.5）*12/2+2*8=944.8Kg/cm2 =1200Kg/cm2，符合要求3.2、吊耳中部

9、的拉應(yīng)力驗(yàn)算： 因吊耳板最小厚度為80mm,斷面80mm厚處的吊板的拉應(yīng)力最大，即校核扁擔(dān)梁圖2-2斷面的拉應(yīng)力（危險(xiǎn)截面拉應(yīng)力）:L=1.2*Q1/36*8=482Kg/cm2=1770Kg/cm2符合要求3.3吊耳孔的最大擠壓應(yīng)力： P=1.2*Q/d*=1.2*115.5t/9.5*12 =1216Kg/cm2max=M/W法蘭=104.6Kg/cm2 故法蘭連接螺栓連接螺栓不受預(yù)緊力以外的拉力，法蘭接合面以不會(huì)出現(xiàn)間隙。7.2、連接螺栓拉應(yīng)力驗(yàn)算： 從安全和保守從發(fā)，在不考慮壓力P作用下，對(duì)減少法蘭連接螺栓受力的有利因素，只考慮純傾翻力矩M=Kg.cm對(duì)連接螺栓的影響。 單只螺栓受的最

10、大拉力為： Fmax=M*Lmax/Li2=*17.5/(8*17.52)=3867.4Kg 查的45：s=360MPa，N=3，連接螺栓許用拉應(yīng)力=s/N=120MPa=1176Kg/cm2連接螺栓拉應(yīng)力：=Fmax/（D2/4）=855Kg/cm2=120MPa=1176Kg/cm2符合要求 7.3、連接螺栓剪應(yīng)力驗(yàn)算： 因：F1-F2=0，故法蘭垂直方向只受到管子的重力和磨擦力，擠壓產(chǎn)生的磨擦力對(duì)防止法蘭接觸面滑動(dòng)和減少連接螺栓剪應(yīng)力有利，在這里不考慮有利因素，連接螺栓剪應(yīng)力效核為： 每節(jié)管子的重量取為1000Kg，=1000/16*3.14*（2.4/2）2=14Kg/cm2=360M

11、Pa/4=882Kg/cm2,符合要求7.4、聯(lián)接法蘭的擠壓應(yīng)力：因聯(lián)接法蘭的截面面積和抗彎截面慣性模量都比299管子大，故不再重復(fù)計(jì)算法蘭的擠壓應(yīng)力。聯(lián)接法蘭的擠壓應(yīng)力符合要求。8.焊縫： 焊縫采用角縫和對(duì)接焊縫等，焊縫高度和坡口形式按“火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程（DL/T869-2004）”，部分焊縫焊接前需先按規(guī)定打坡口。.8.1焊縫驗(yàn)算： 鋼板1與鋼板2連接的角焊逢驗(yàn)算： =（1.2Q/1）*/（0.7*L*）=375.2Kg/cm2=1400Kg/cm2符合要求 式中：L-弧長(zhǎng)（焊縫長(zhǎng)度），L=280 *3.14=879mm Q-扁擔(dān)上方鋼絲繩的拉力115.5噸 -鋼板1的厚度20mm 1-整塊耳板的厚度1=120mm7.2其他焊縫計(jì)算相同（略)9.計(jì)算依據(jù)：1. 材料力學(xué)2、 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)3、 火力發(fā)