LD20单梁计算书.docx

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LD20单梁计算书

电动单梁起重机

设计计算书

编制：

审批：

日期：

2015年5月

绵阳龙广实业有限公司

一，LD20t-22.5电动单梁结构特点..................................................................................................2

二，LD20-22.5主要技术参数：

.......................................................................................................3

三．主梁截面几何尺寸

3.1主梁截面面积：

.................................................................................................................

3.2主梁断面水平型心轴x－x位置......................................................................................4

3.3主梁惯性矩........................................................................................................................

.....................................................................................................................4

4

5

3.3.1.垂直惯性矩计算：

...................................................................................................5

3.3.1水平惯性矩计算........................................................................................................5

四，主梁强度校核.............................................................................................................................

6

4.1.垂直载荷在下翼缘引起的弯曲正应力

4.2.主梁工字钢下翼缘局部弯曲计算

..............................................................................6

......................................................................................7

10

五.刚度计算......................................................................................................................................

5.1.垂直静刚度计算................................................................................................................10

5.2.水平静刚度计算................................................................................................................10

六，稳定性计算...............................................................................................................................

12

6.1．主梁整体稳定性计算

6.2主梁腹板的局部稳定性

6.3受压翼缘板局部稳定性

.....................................................................................................12

....................................................................................................12

....................................................................................................12

七，端梁计算...................................................................................................................................

7.1轮距的确定.......................................................................................................................

13

13

7.2端梁断面尺寸....................................................................................................................13

7.2.1.断面总面积................................................................................................................14

7.2.2.形心位置....................................................................................................................

7.2.3.断面惯性矩................................................................................................................14

7.2.4．断面模量.................................................................................................................14

7.2.5起重机最大轮压........................................................................................................14

7.3．起重机最大轮压的计算.................................................................................................15

八，最大歪斜侧向力.......................................................................................................................16

14

九，端梁中央断面合成应力

...........................................................................................................17

...................................................................................................................18

十．主、端梁连接计算

10.1主.端梁连接形式及受力分析

....................................................................................18

10.2．螺栓拉力的计算...........................................................................................................18

10.3.歪斜侧向力矩对螺栓拉力的计算；

10.4.起重机支反力对螺栓的作用力矩

..............................................................................18

................................................................................19

10.5.支反力矩对螺栓的拉力

10.5.1.螺栓承受的总拉力

..................................................................................................19

N0...........................................................................................20

10.5.2.验算螺栓强度..........................................................................................................20

1

二，LD20-22.5主要技术参数：

工作级别：

A3电动小车采用20吨电动葫芦.葫芦最大轮压Pmax

20吨电动单梁起重机基本技术参数

15起重机最大轮压

16起重机总重

q=73.8㎏/m；f=94.1cm；Ix

=22780cm；=692cm。

y=65×1×（150＋1.2－0.5）＋95×0.6×（150.2－95÷2）×2＋94.1×21.2

1

9795.511707.81994.98.22377.8

=

3.3.1.垂直惯性矩计算：

＋2×cos4337.60.664.5＋22780＋

＋11.4×1.2×74.62

=986670

sin4337.60.612.8＋22780＋

主梁受力按简支分析图4-1

式中；P=Q＋KG葫

其中Q—额定起重量Q=20000kg;

G=2450kg;

—电动葫芦自重，

—动力系数，对于中级工作类型

k—冲击系数，对操纵室操纵时

y—主梁下表面距断面形心轴X-X的距离，y=76cm;

j—主梁跨中断面对轴

x

q=1000·F·γ+q，式中F--主梁断面的总面积；F=0.0339㎡

γ—材料比重，对钢板γ=7.85㎏/cm3

q—主梁横加筋板重量所产生的均布载荷

q=0.107kg/㎝

q=1000×0.0339×7.85＋0.107=2.768kg/cm2

4.2.主梁工字钢下翼缘局部弯曲计算

式中；i--轮压作用点与腹板表面的距离（cm）

c--轮缘同工字钢翼缘边缘之间的间隙；取c=0.4cm

a-翼缘结构系数，贴补强板时取a=0.9

其中，t工字钢翼缘平均厚度；t=1.65㎝

-补强板厚度，=1.2㎝

l=wr=

CC根据3811-2208车轮转速系数C和车轮直径、运行速度与转速系数C，

=169kg/

（4）K-局部弯曲系数；查部弯曲系数图得K=0.4;a翼缘结构形式系数；

贴补强板时取a=1.5

当量应力由下式计算

1

当

=169＋（531229）－169×（531229）

=1206/cm＜=1700/cm

kgkg

=1700kg/cm

式中；f--主梁垂直静挠度（cm）

P--静载荷（kg）

主梁跨中断面垂直惯性矩

f--许用垂直静挠度（cm）；取f=L/700=2250/700=3.21cm

=2.5㎝＜f=3.21cm，满足要求；

P=P/20=22450/20=1122.5kg

水

J=141766cm

y

主梁跨中断面水平惯性矩

f--许用水平静挠度（㎝）；取f=L/2000=1650/2000=0.83cm

在垂直方向上的自振周期

g--重力加速度，g=980cm/秒；

q--主梁均布载荷，q=2.66kg/cm；

L--跨度，L=2250cm；

G--电动葫芦自重，G=2450kg

（0.52.6622502450）

六，稳定性计算

6.1．主梁整体稳定性计算

稳定性计算包括主梁整体稳定性计算和腹板，受压翼缘板局部稳定性计

算。

由于本产品主梁水平刚度较大，故可不进行整体稳定性计算

6.2主梁腹板的局部稳定性

由于葫芦小车的轮压作用在梁的受拉区，所以，主梁腹板的局部稳定性不

予计算。

6.3受压翼缘板局部稳定性

由于本产品主梁是箱形组焊结构，通过每隔一米间距的横向加筋板及斜

侧板同工字钢组焊成一体，上盖板与腹板角焊缝都将大大加强上翼缘板稳定性。

所以，受压翼缘板局部稳定性可不计算。

12

7.2.1.断面总面积

F=26×0.8×2＋（45-1.6）×2×0.6=93.68

260.844.624.343.422.60.80.4

93.68

Y45-22.5=22.5cm

2

=28495

＋43.6×0.6×12.7×

（1.2200001.12450）

1.12.6622501.2308

其中Q—额定起重量Q=20000kg;

G=2450kg;

—电动葫芦自重，

—动力系数，对于中级工作类型

k—冲击系数，对操纵室操纵时

G车从--从动车轮装置重量，G=70Kg

车从

G--驱动装置重量，

驱动

q---主梁单位长度重量，q=2.66Kg/cm

L---跨度,L=2250㎝

K---轮距,L=300㎝

（1.2200001.12450）

置时的从动轮D上，即N

为最大轮压。

Nmax=15012.5Kg

面的接触并产生与运动方向垂直的S。

如图8.1。

当载荷移动到右端极限位置时，最大侧向力在轮

式中K---轮距,K=300cm

------端面模数W

D上，即S=1501.25.Kg

向力，所以许用应力对Q235B钢取[σ]=1700Kg/cm

=1067㎏/cm2

[]=1700Kg/cm符合要求；

10.1主.端梁连接形式及受力分析

座板和螺栓紧固的结构形式图

对螺栓d拉力N1

式中系数是考虑螺栓预紧力及载荷不均性的

2.5

M=4503.75Kg·m,

N=2.5×450Kg3.75×0.62÷（4×0.62

C

取C点为受力平衡点；

M—支反力R对

M—所有受拉螺栓对C点作用力矩（Kg·m）

R--起重机右端,支反力可以认为是;

R=R＋R=15012.5+13828.9=28841.4Kg

RL0.12×28841.4=3460.9Kg·m

设支反力矩M对螺栓的拉力为N（Kg）

式中M—各螺栓力矩之和

2.5是考虑螺栓预紧力及载荷不均性的影响;

N=2.5×M×0.35÷（2×0.35

式中N--螺栓总拉力,N=4372.2Kg

F--螺栓净断面面积；

0

式中d--螺栓小径，对M20螺栓,d=1.675cm

--螺栓的许用应力（Kg/cm）=（0.5—0.6）

=0.6×3600=2160Kg/cm

1987Kg/cm＜=2160Kg/cm