GCQJ30120架桥机计算书.docx
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GCQJ30120架桥机计算书
GCJQ120t-30m
架
桥
机
计
算
书
编制:
_______
校对:
_______
审核:
_______
批准:
_______
市共创起重科技
一主要性能参数
1.1额定起重量120t
1.2架设梁跨30m
1.3卷扬机起落速度0.8m/min
1.4龙门行走速度2.9m/min
1.5卷扬机横移速度1.8m/min
1.6适应纵坡±3%
1.7适应斜桥45°
1.8整机功率73.4KW
二架桥机组成
2.1吊梁天车总成两套2.2天车龙门两套2.3主梁一套2.4前框架总成一套2.5前支腿总成一套(含油泵液压千斤顶)2.6前支横移轨道一套2.7中支腿总成一套2.8中支横移轨道一套2.9反托总成一套(含油泵液压千斤顶)2.10后支腿总成一套2.11后横梁总成一套2.12电气系统一套三方案设计
注:
总体方案见图JQ30120.00
3.1吊梁行车
3.1.1主要性能参数
额定起重量120t
运行轨距1200mm
轴距1100mm
卷扬起落速度0.8m/min
运行速度1.8m/min
驱动方式4×2
自重11.4t
卷筒直径:
φ377mm
卷筒容绳量:
250m
3.1.2起升机构
已知:
起重能力Q静=Q+W吊具=60+1.1=61.1t
粗选:
单卷扬,倍率m=12,滚动轴承滑轮组,效率η=0.9,见《起重机设计手册》表3-2-11,P223,则钢丝绳自由端静拉力S:
S=Q静/(η×m)=61.1/(0.9×12)=5.6t,选择JM6t卷扬机,平均出绳速度9.5m/min;钢丝绳破断拉力总和∑t:
∑t=S×n/k=5.6×5/0.82=34.2t,选择钢丝绳:
6×37-21.5-1850-特-光-右交,GB1102-74,《起重机设计手册》P199。
3.1.3运行机构
3.1.3.1车轮直径《起重机设计手册》P355
已知Q=60t、G小=5t、4×2驱动
则Pc=Pmax=(Q+G小)/4=16.25t,
车轮和轨道线接触,L=60mm
,轨道方钢30×60,车轮材料ZG45,则由公式:
D≥==257mm
式中K1—常数7.2N/mm2,δb≥800MPa
L—踏面宽60mm
C1—转速系数1.17,Vo=1.1m/min,n==1.8rpm
C2—工作级别系数1.25
选择φ360mm轮组
3.1.3.2运行静阻力(重载运行)
摩擦阻力Fm=(Q+G小)×w=(60+5)×0.015=0.975t
坡道阻力FP=(Q+G小)×i=(60+5)×0.004=0.26t
风阻力FW=C×Kh×q×A=1.6×1.00×(0.6×150)×65/10000=0.94t
式中C—风力系数1.6表1—3—11
Kh—高度系数1.00表1—3—10
q—计算风压0.6×150N/m2表1—3—9
A—迎风面积65m2
运行静阻力Fj=Fm+Fp+Fw=0.975+0.26+0.94=2.175t=21750N
3.1.3.3电机选择
静功率Pj===0.36kw
式中Vo—运行速度1.8m/min
m—电机个数2个
粗选P=Kd×Pj=(1.1~1.3)×0.22=0.396~0.0.468kw
双驱动m=2,ZDY122-4-1.5KWn电=1380rpm
《机械零件设计手册》下册、冶金版、P830
3.1.3.4选取天车横移减速机:
⑴已知:
d=φ320mm,v=1.8m/min,n电=1380rpm
⑵车轮转速:
n轮==1.8rpm
⑶整机传动比:
i===766
⑷齿轮传动比:
i齿===2.56
⑸减速机传动比:
i减=i/i齿=299
⑹选取减速机传动比:
i减选取289
⑺选取减速机型号:
BLEN31-289-1.5kwTp=1250N.m
⑻车轮实际转速:
n轮===1.86rpm
⑼龙门吊实际走行速度:
V=n轮πd=1.86×3.14×0.36=1.8m/min
注:
减速机校核计算:
1.1.已知:
n电=1380rpm,n1=1500rpm,Tp=1250N.M
输出轴实际工作转矩计算:
(按实际车轮踏面扭矩计算)
已知:
Fj=21750N,r=0.18m,η齿=0.9,i齿=41/16=2.56,m=2
计算:
T轮===1957.5N.m
T减出===850N.m
1.2.计算工作转矩:
TC=×T减出=×850=825N.m<Tp=1250N.M
公式中:
TC——计算工作转矩N.M
n电——输入实际转速N.M
ε——转臂轴承寿命指数,球轴承ε=3,滚子轴承ε=10/3
Tp——减速机在额定转速时的输出轴许用转矩N.M
T减出——输出轴实际工作转矩N.M
选取摆针减速机:
BLEN31-289-1.5KWTp=1250N.M
选取驱动电机:
ZDY122-4-1.5KWn=1380rpm
3.1.4结构方案
选择上5定滑轮组,下6动滑轮组,采用JM6t卷扬机
见图JQ30120.00
3.2天车纵移主从动轮组计算:
3.2.1.大车车轮踏面计算:
《起重机设计手册》P355
3.2.1.1.已知:
Q=60t,G=11.4t(龙门吊整机重量),G1=5t3.2.1.2载荷计算:
Pmax=+=29.5t
pmin=+=2t
pc==20.3t
3.2.1.3车轮踏面接触强度计算:
PC≤K1DLC1C2
车轮和轨道线接触,L=60mm,轨道方钢30*60,车轮材料ZG45则由公式:
D≥==321mm
式中K1—常数7.2N/mm2,δb≥800MPa
L—踏面宽60mm
C1—转速系数1.17
C2—工作级别系数1.25
3.2.1.4天车纵移轮箱车轮选取:
φ360mm轮组
3.2.2.大车驱动功率计算:
3.2.2.1已知:
d=φ320mmv=2.9m/min
3.2.2.2摩阻:
Fm=(Q+G)ω=(60+11.4)×0.015=1.071t
3.2.2.3坡阻:
Fp=(Q+G)i=(60+11.4)×0.01=0.714t
3.2.2.4风阻:
Fω=CKhqA=1.6×1×(0.6×150)×65/10000=1t
3.2.2.5运行静阻力:
Fj=Fm+Fp+Fω=1.07+0.714+1=2.784t
3.2.2.6电机驱动功率:
Pj===0.74kw
3.2.2.7确定实际功率:
P=KdPj=(1.1~1.3)Pj=0.814~0.1.11kw
3.2.2.8确定驱动电机:
ZDY122-4-2.2KWn=1380rpm
3.2.2.9龙门行走减速机
n轮=Vo/(π×d)=2.9/(π×0.32)=2.88rpm
n电=1380rpm
i总=n电/n轮=1380/2.88=479
i齿=Z2/Z1=41/16=2.56,i减=i总/i齿=187
选择减速机:
BLEN31-187-1.5kwTp=1250N.m
车轮实际转速:
n轮===2.88rpm
实际走行速度:
V=n轮πd=2.88×3.14×0.32=2.8m/min
注:
减速机校核计算:
1.1.已知:
n电=1380rpm,n1=1500rpm,Tp=1250N.M
输出轴实际工作转矩计算:
(按实际车轮踏面扭矩计算)
已知:
Fj=15050N,r=0.18m,η齿=0.9,i齿=41/16=2.875,m=2(电机个数)
计算:
T轮===1354.5N.m
T减出===523.5N.m
1.2.计算工作转矩:
TC=×T减出=×523.5=509.2N.m<Tp=1250N.M
公式中:
TC——计算工作转矩N.M
n电——输入实际转速N.M
ε——转臂轴承寿命指数,球轴承ε=3,滚子轴承ε=10/3
Tp——减速机在额定转速时的输出轴许用转矩N.M
T减出——输出轴实际工作转矩N.M
3.2.3.选取摆针减速机:
BLEN41-187-1.5kwTp=1250N.m
选取驱动电机:
ZDY122-4-1.5KWn=1380rpm
3.3.主横梁综合性能计算
3.3.1.已知:
额定起重量:
Q=120t
小龙门吊整机重量:
G=11.4t
吊梁小行车重量:
G1=5t
跨度:
L=30m
3.3.2.主横梁主要参数的选取:
桁高:
h=2m
桁宽:
H=1.1m
3.3.3.主横梁截面计算和选取:
(按单横梁计算)
3.3.3.1.上弦杆计算和选取:
(按压杆)
3.3.3.1.1.已知:
Q=120tG小=11.4tq=0.34t/mL=30m
计算主横梁最大弯矩:
Mmax===328.5t.m
3.3.3.1.2计算轴向力:
N上=N下===164.25t
3.3.3.1.3计算上弦杆所需最小截面积:
A≥=12077mm2
3.3.3.1.4初选上弦杆截面:
(双工钢夹板)
2工25a+60×30+8×245材料Q235B
A=13502mm2
3.3.3.1.5计算上弦杆截面性能参数:
节间有效长度:
Lx=Lr=1.45m
1计算X向性能参数:
截面惯性矩:
Ix=141475083mm4
截面抗压抗弯模量:
Wx上===1037207mm3
Wx下===984517mm3
压杆截面的惯性半径:
rx===102mm
压杆的柔度(长细比):
λx===14
压杆的折减系数:
φx=0.985
查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-122
2计算Y向性能参数:
截面惯性矩:
Iy=43455755m4
截面抗弯模量:
Wy===362131mm3
压杆截面的惯性半径:
ry===56.7mm
压杆的柔度(长细比):
λy===25.5
压杆的折减系数:
φy=0.95
查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-122
3间力学计算:
已知:
Q=120t,G1=11.4t,m=4,
轮压:
P轮===17.85t
节间弯距:
Mj===4.32t.m,Lj=1.45m
3.3.3.1.6上弦杆性能校核计算:
⑴强度校核:
σ===121.6+0.04=121.64Mpa
σ<[σ]=170Mpa通过检算
⑵刚度校核:
λ===25.5<[λ]=100通过检算
⑶稳定性校核:
σ===124MPa
σx=[σ]=170Mpa通过检算
3.3.3.2.下弦杆计算和选取:
(按压杆)
3.3.3.2.1计算单根下弦杆轴向力:
(由上知)
N上=N下===164.25t
N下单=82.13t
3.3.3.2.2计算单根下弦杆所需最小截面积:
A≥==4831mm2
3.3.3.2.3初选下弦杆
2[18b+8×120材料Q235B
A=6818mm2
3.3.3.2.4计算下弦杆截面性能参数:
⑴计算X向性能参数:
截面惯性矩:
Ix=34694439mm4
截面抗拉压弯模量:
Wx===336839mm3
压杆截面的惯性半径:
rx===71.3mm
压杆的柔度(长细比):
λx===20.3
压杆的折减系数:
φx=0.967
查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-122
⑵计算Y向性能参数:
截面惯性矩:
Iy=1897310
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