隧道台车计算书Word格式.docx
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7、支承千斤:
门架由下纵梁、立柱、横梁及纵向连接梁组成。
各横梁及立柱用连接梁和斜拉杆连接,各构件均用螺栓连接成一个整体。
是整个台车的主要承重结构件。
门架下纵梁用814mmfns12mm钢板焊成箱形截面。
立柱和横梁采用814mm和812mn钢板焊接成工字截面,以增加门架抗砼的侧压力。
台车行走机构由2套主动机构,2套从动机构组成。
主动机构由2台5.5KW同步电机驱动摆线减速器,再通过链条、链轮减速驱动门架行走。
利用电机的正反转可实现台车的前进与后退,其行走速度为6m/min,行走轮直径为©
300mm从动机构不安装电机和减速器。
起支撑和行走作用。
液压系统由4个竖向油缸(前已作叙述)、6个侧向油缸(HSG—KB100/55mm)、4个平移油缸(前面已作叙述)和一套泵站组成。
侧模板的立模和脱模由侧模油缸来完成。
同时起着支承侧模板及侧墙砼压力的作用,其工作压力为16MPa推力为30吨。
泵站系统利用一个三位四通换向阀进行换向,控制各油缸的伸缩。
4个竖向油缸各由一个换向阀控制,侧模每边3个油缸由一个换向阀控制,4个平移油缸前后各2个由一个换向阀控制。
每个竖向油缸安装1个液压锁紧阀来锁定每个竖向油缸,确保台车在浇注时不致下降.液压油泵流量为10L/min,电机功率为4KW液压系统工作压力为16MPa。
支承千斤由台架千斤、侧向千斤和门架支承千斤三部份组成。
侧向千斤主要用来支承砼的侧向压力和调整侧模板位置,螺杆直径为©
60mm调整行程为200mm门架支承千斤连接在门架下纵
梁下面,顶在轨面上,主要是承受台车和砼的重量,确保台车的
稳定性,其螺杆直径为©
80mm调整行程为120mm
8、电气系统:
电气系统主要是对液压系统油泵电机的开关和行走机构电机的正
反转进行控制。
行走电机设有过载保护。
9、台车的主要技术参数:
顶拱半径:
R8350mm
(按常规设计是加大
50mm)
边拱半径:
R5650mm
拱高:
8177mm
重量:
126T
砼衬砌长度:
12
米
额定电压:
380
V
油泵电机功率:
4
KW
行走轮电机功率:
11
KW(5.5KW*2=11KW)
台车行走速度:
6m/min
(三)、台车模板受力分析及刚度、强度校核
1、概述
台车结构的受力分析分工作和非工作两种状态。
在做受力分析和刚度、强度校核时应以工作时的最大荷截为依据。
故在此我单位对台车非工作状况下不做分析与校核。
2、模板受力分析
台车模板分为顶部模板和左右侧模板2部份。
顶部模板的载荷主要由砼
自重和顶部注浆口封堵时产生的挤压力构成。
砼的自重可通过理论计算,但注浆
口封堵时产生的挤压力为不确定值,与封堵灌浆时的操作、输送泵的操作等有很
大的关系,当注浆口处的砼已浇满时,如输送泵仍继续送料,则输送泵送料时间越长,则注浆口处的顶模承受的挤压力越大,甚至于使顶模板变形和损坏,若台车及输送泵操作人员按规范严格操作,此挤压力便不存在或者很小,即便如此,我单位在台车设计和制作时仍对注浆口处进行了有效的加强。
侧部模板左右对称,结构及受力相同,不承受混凝土自重,因此边模板只考虑砼的侧向压力即可。
3、模板的强度刚度验核
(1、参考文献:
《机械设计手册第一卷》机械工业出版社出版。
2、计算
条件:
按每小时浇灌2m高度的速度,每平方米承受5T载荷的条件计算。
)
3.1、面板校核(每块模板宽1500mm纵向加强角钢间隔250mm)计算单元图:
其中:
q—砼对面板的均布载荷q=0.5Kgf/cm2
3.1.1、强度校核模型
根据实际结构,面板计算模型为四边固定模型
I“=_I:
打c1
/b、2%a^at)q公式:
t
其中a——比例系数。
当a/b=150/25=6a取0.5
t面板厚t=1.2cm
(Tmax中心点最大应力
得。
max=0.5x(25/1.2)八2x0.5=108.47Kgf/cm2<
[°
]=1300Kgf/cm2。
合格
3.1.2、刚度校核
见强度校核模型
公式:
'
max二G)4含上
式中:
B——比例系数。
由a/b=150/25=6B取0.0284
E——弹性模量A3钢板E=1.96x106kgf/cm2
3max中点法向最大位移
25405
⑷max=0.0284X(」)汉—X0.8=0.0055cm得:
0.81.9610
中点法向位移3max=0.0055cm<
0.035cm合格。
3.2、面板角钢校核。
3.2.1、计算单元
3.2.2、强度校核3.2.2.1、计算模型
根据实际结构,角钢计算模型为两端固定。
3.2.2
.2、强度校核
3.2.3
*23437
cy=
一max
所以两端30.66=764kgf/cm2<
1300kgf/cm2
3.2.2.3、刚度校核
见强度校核模型。
_ql4
公式:
ymax-384EI(中点挠度)
I
12=108.87cm4
y12.5x150
imax6
得384汇1.96>
d0汉108.87=0.077cm
中点位移ymax=0.77mm。
合格。
3.3、模板总成强度刚度校核:
强度校核:
3.3.1、计算单元:
q=75kgf/cm
3.3.2、计算模型:
按简支梁计算。
结果偏于安全
M
3.3.3、公式:
75灯502
M=
8=210937kgfcm
3333
BH-bh15025-14724.2
1z_
12=12=21699cm4
aH2+bd22.4X252+147X0.82
ey1_2(aH+bd厂2(2.4x25+147x0.8)=443
%=H一%=25-4.48=20.52
/曰Wz1咅
得:
4.48=4843cm3
Wz2
21699
20.52=1057cm3
210937
5—
故:
面板端应力:
4843=43.5kgf/cm2<
1300kgf/cm2
腹板端力:
"
2一
1057=199.5kgf/cm2<
由于实际应力小于许用应力。
故不用再校核刚度
3.4、门架强度校核:
3.4.1、计算单元:
F=0.5x0.5x900(模板长)x385(有效受力高度)/5(门架)=17325kgf
门架中。
A-A截面(正中间)为门架整体抗弯受力的最大集中点,故只校核A截面抗弯能
342、计算模型:
力。
B-B截面为门架立柱的抗弯受力的最大集中点,故还需要校核B—B截
面的抗弯能力。
3.4.3、公式:
匚=M
W
300
z
■
门架横梁A-A截面如上图
6H=(30x90八3-16x87.6八3)/(6x90)
=20582cm3
M=425F=425x17325=7363125kgfcm
—_W=7363125/20582=358kgf/cm2<
1300kgf/cm2。
n\匚丿&
丿
r—"
1
w=B^
6H
门架立柱B-B截面如上图
=(30x65A3-16x62.6A3)/(6x65)=11060cm3
M=210F=210x17325=3638250kgfcm
—_W=3638250/11060=329kgf/cm2<
为了计算的方便,取长为1.5米,宽为0.25米,混凝土厚1.5米,计
算承受重量:
P=1.5X0.25X1.5X2.2=1.23T
换算成线载荷为:
1.23/1.5=0.82t/m
将此段模板作为简支梁计算得:
Mmax二ql2/8
=0.82
X1.52/8
=0.23tm
即为0.23X9.8X103=2.25X103Nm
为了计算弯曲应力,必须求出横截面的形心,此截面是由/70X70X6的角钢及140X8的钢板组成,查表可知:
角钢截面积为S=816mm2
惯性矩Ix=377700mm4
重心距离Zo=19.5mm
截面形心:
Y坐标=(140x8X70+816X19.5)/(1120+816)=48.7mm截面的惯性矩lx=140x63/12+6x140x24.662+377700+816x33.642=1424mm4
抗弯截面模数W=lx/Y=1424/48.7=29.2
梁的最大弯曲应力(T=Mmax/W=2.2x103/29.2=77Mpa
对Q235钢[(TS]=160Mpa77<
160
由此可知:
模板强度与刚度是足够的.
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