花架式龍門吊大車主梁設(shè)計計算

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　?、僭O(shè)計計算主梁梁高

　　運行沖擊系數(shù)取φ4=1.24;起升沖擊系數(shù)取φ2=1.22;

　　截面腹板厚度初選：δ=δ1+δ2=28mm;δ1=16mm;δ2=12mm;

　　采用Q235B材料，許用應(yīng)力[σ]=1.40×105kN/m2;采用Q345B材料，許用應(yīng)力[σ]=2.30×105kN/m2;彈性模量E=2.1×108kN/m2;許用剛度初選β=700;腹板加勁板重量比腹板重量α=1/3;

　　走臺欄桿軌道機械電氣設(shè)備重量與主梁重量之比λ=0.2;材料比重γ=78.5kN/m3;

　　C1將小車輪壓轉(zhuǎn)化為跨中集中力時計算彎矩的換算系數(shù)C1≈1;

　　C2將小車輪壓轉(zhuǎn)化為跨中載荷計算撓度的換算系數(shù)

　　主梁采用Q235B材料，主梁梁高計算為：

　　[Q]

　　根據(jù)強度控制梁高的公式計算梁高，先求出K1

　　圓整取hq=3300mm。

　　強度為控制條件，采用Q235材料，工作級別為A5;為了減輕主梁重量，節(jié)約材料，主梁的材料改為Q345，其梁高計算為

　　剛度為控制條件。

　　圓整取hg=2750。

　　(3300-2750)/3100=17.7%

　　由上計算可知，對A5以下級別的起重機，當(dāng)強度為控制條件時，改用Q345材料可以節(jié)約鋼材，減輕主梁的重量約5%～8%。

　?、诔醪酱_定主梁截面面積

　　取經(jīng)濟梁高蓋板與腹板截面積之比?，不設(shè)走臺，把主梁兼做走臺;上蓋板δ3=24，下蓋板δ4=20。

　　上蓋板的截面積尺寸?

　　上蓋板的寬度

　　by=1400mm作為主腹板和副腹板之間的凈寬距離。

　　③確定大車主梁承壓梁的梁高

　　將主梁跨端的承壓梁上下蓋板、主副腹板加強，厚度全部等于24mm，采用Q235-B材料，根據(jù)主梁設(shè)計計算和用戶給定參數(shù)得以下數(shù)據(jù)。

　　φ2=1.22;φ4=1.24;GXC=580000N;Gq=1380000N;Q=3000000N;B1=2018mm;B2=1578mm;δ1=δ2=δ3=δ4=24mm;b0=1430mm;[τ]=80MPa;Ix=14.56×109mm4。

　　參考同類歐式大車主梁的承壓梁高，取h1=800mm，則Sx=19987614mm3(圖4-53)

　?、苤髁旱慕畎宀贾?/p>

　　主梁采取全偏軌梁，對腹板，當(dāng)160<2750/16=172時，按高腹板局部穩(wěn)定性原則，多設(shè)置幾道縱向加勁桿，**道高度宜不大于500mm，其他道高度宜不大于800mm。**道設(shè)在距上蓋板500mm處，第二道設(shè)在距上蓋板1300mm處，第三道設(shè)在距上蓋板2100mm處(圖4-53)。

　　當(dāng)上下蓋板較寬時，宜設(shè)置一道或多道縱向加勁桿。所劃分出來的區(qū)格寬度c不大于50&delta;。

　　b0=1400mm;&delta;3=24，&delta;4=20;b0/&delta;3=58>50，b0/&delta;4=70>50

　　在上下蓋板分別設(shè)置一道縱向加勁桿(圖4-53)。

　　⑤對主梁進行Ⅲ類載荷組合驗

　　兩腹板中心線間距b1=1400mm，主梁高度h0=2750mm;運行沖擊系數(shù)取&phi;4=1.24;起升沖擊系數(shù)取&phi;2=1.22;大車加減速a=0.1m/s2;額定起升量Q=3000000N;小車重量GXC=580000N;小車基距b=4400mm;小車跨距S=33500mm。大車半個橋架的重量Gq=565000N(主梁+走臺);

　　主梁走臺自重均布載荷：

　　均布載荷在跨中引起的*大彎矩：

　　作用于一根主梁上的載荷：

　　在設(shè)計小車時，得：a1=2300mm，a2=2100mm(圖4-54)。

　　主梁慣性矩：Ix=2.081&times;1011mm4;y1=1521mm;y2=1273mm;Iy=6.05&times;1010mm4;x1=820mm;x2=708mm;彈性模量E=2.1&times;108MPa。

　　小車輪壓：

圖4-54例2的小車輪壓分布圖（單位：mm）

　　a.主梁垂直靜撓

　　垂直剛度滿足設(shè)計要求。

　　b.垂直平面內(nèi)的應(yīng)力計算

　　集中力引起的跨中*大彎矩：

　　垂直方向主梁跨中截面正應(yīng)力：

　　c、水平平面內(nèi)的應(yīng)力計算

　　均布慣性載荷：

　　均布慣性載荷跨中產(chǎn)生的*大彎矩：

　　小車對主梁的集中慣性載荷：

　　Pg=1.5(GXC+Q)&times;0.1&times;0.5&times;a=1.5&times;(58+300)&times;104&times;0.1&times;0.5&times;0.1=2.69&times;104N

　　集中慣性載荷引起的跨中*大彎矩：

　　水平方向主梁跨中截面正應(yīng)力：

　　綜合應(yīng)力：&sigma;=1.15(&sigma;1+&sigma;2)=1.15(137.8+3.13)=162MPa&le;230MPa

　　強度滿足設(shè)計要求，1.15是考慮主梁跨中的約束扭轉(zhuǎn)和約束彎曲的影響。

　　水平撓度：

　　水平剛度滿足設(shè)計要求。