30吨双梁桥式起重机核算教学内容.xls

吨，跨度米电动双梁桥式起重机校核一一、已已知知条条件件：按照提供QD32/5t电动双梁桥式起重机图纸主钩起重量PG=32吨副钩起重量吨跨度米最大起升高度18米 大车缓冲行程188mm大车运行小车运行 主钩起升副钩起升速度m/s1.2420.7070.1250.325工作级别M5M5M5M5小车最大轮压 P1=11220kg P2=10568kg(操纵室侧）大车最大轮压=28900kg端梁重量m11229kg(单根）小车自量m510877kg主梁自量m26401kg(单根）大车自量m622416kg走台自量m32215kg(单根）总重量m=39844kg电缆滑架m41837kg(单根）操纵室G1运行机构G2 电器设备G3集中载荷 1400800600kg距离l1,2,3290160530cm二二、主主梁梁校校核核32/5t 22.5m A5材质Q235BF,s=2350kg/m21、载载荷荷计计算算(1)、自重载荷（以单根操纵室侧主梁计算）LQ=2250cm均布载荷q=(m2m3)/2250 =3.829kg/cm集中载荷G1=1400kg l1=290cmG2=800kg l2=160cmG3=600kg l3=530cm(2)、移动载荷小车自量m510877kg起升载荷PG=32000kg小车最大轮压 P1=11220kg P2=10568kg轮距 b280cm(3)、水平惯性载荷PH=0.1makgm为运行部分质量kg,a为加速度m/s2大车运行时小车引起的惯性力P大惯m大惯a且不超过驱动轮粘着力m大惯P1+P2=21788kg查得a=0.2m/s2P大惯=435.8kg 驱动轮粘着力0.08(m+PG)=5747.5 kg桥架质量引起的惯性力q惯0.1 m桥惯a/LQm桥惯 m2+m3=8616kgq惯0.08kg/cm2、载载荷荷组组合合：按许用应力法进行计算载荷系数与载荷组合表类别载荷fi载荷组合AA1A3永久载荷重力1)起重机的质量f11加速力2)总载荷的质量f21驱动4)起重机和总载荷的质量a)不计起升驱动装置f5加速力b)计入起升驱动装置f5强度系数n（许用应力法）1.48取 f1=1.1f2=1.1f5=1.53、受受力力简简图图自重载荷受力简图 主梁截面尺寸移动载荷受力简图水平载荷受力简图 大车截面尺寸4、主主梁梁结结构构特特性性主梁截面特性：截面积A=310cm2见上图方向垂直IV=884464.6 cm4水平方向IH1=134771.8 cm4WV=10125.2 cm3WH1=3990.9cm3大车截面特性：见图IH2=71275.7 cm4G2G1G3l1lllLQG2qLQP大惯25004700q惯P大惯q惯14XY130014550649068008600836088784LQ280P2P1LQ/25、强强度度校校核核a、自重载荷在跨中弯矩M自载荷组合A1时M自3204343 kg.cm载荷组合A3时M自2913039.1 kg.cmb、移动载荷作用在跨中载荷组合A1时M移11853853kg.cm载荷组合A3时M移10776230kg.cmc、惯性载荷作用在跨中大车惯性 主梁惯性式中=2431.4C=110 cmB=370 cml=250 cm载荷组合A1时M大惯38405.7kg.cm载荷组合A3时M惯38907.194 kg.cm载荷组合表M自M移M大惯M惯载荷组合A1时320434311853853 27431.024载荷组合A3时29130391077623027848.3跨中应力载荷组合A1时1494.1kg/m2满足要求=s/n=1587.8载荷组合A3时1359.0kg/m2满足要求6、主主梁梁刚刚度度计计算算其中b=280 cm=1.43cm fv满足要求其中fv=LQ/700=3.21cm式中=2431.4其中 C=110 cmB=370 cmM自1 G1l1+1 G3l3+1 G2l21 qLQ+M移2P1LQ+2P2(LQ-2b)M大惯5P大惯LQ4(1-)LQrM惯5q惯LQ24(3-)2LQr2m axM自M移WVM大惯WH 1+m axM自M移WVM惯WH 1+fVP1LQP2(48EI v12LQ-24LQb+16LQb-32b 33fHP大惯LQ48EIH1(1-)33LQ4rq大惯LQ384EIH1(5-)44LQ r+r8C +l2B.IH 13LQ+3IH 22r8C +l2B.IH 13LQ+3IH 22l=250 cmfh=0.19cm fv满足要求其中fH=LQ/2000=1.13cm7、剪剪应应力力计计算算当小车位于跨端时，主梁剪应力，截面见右图=20472.9kg 腹板最大剪应力=183.5kg/cm2，Ix=306324.6 cm4静矩So=3293.9cm /1.732=916.7kg/cm2 满足要求腹板厚度=0.6cm8、动动刚刚度度计计算算（满载自振频率f）当 2Hzf4Hz 为合格Ks刚度系数（kN/cm)Ms结构换算质量（kNs2/cm)I全桥2Iv153.6kN/cmEr-钢丝绳的纵向弹性模量 Er10000kN/cm2其中Fr-钢丝绳的钢丝总面积 Fr1.8868cm2100.6Lr实际平均下方长度 Lr1500cmn绕组的分支数 n8=1.5Gj-全部桥架结构（连同走台等附件）0.22kNS2/cm质量2(m1+m2+m3)+m4215.3kN Gxc-整个起重小车质量106.7kN 0.67g=981 cm/s2ML-起升载荷（包括取物装置）的质量=0.33kNS2/cmf=2.08Hz,满足要求三、机机构构核核算算(只只核核算算主主钩钩，副副钩钩计计算算略略）1 1、起起升升机机构构校校核核a、电动机发热校验PQ-起升载荷（包括吊钩质量）PQ=1.03PG=329600 N总效率zdtc0.857V-起升速度V=0.125 m/sz-滑轮组效率0.97G-稳态负载平均系数0.8d-导向轮效率0.98t-卷筒效率 0.98z-传动效率 0.92PJ=38.46kWP=42kW 满足要求b、过载能力校验dq电动机转矩的允许过载倍数2.8H=2.11Pn36.05kWP=42kW 满足要求fKSMS0.16m(1+K1)m+(1+K1)2Ks48EI全桥LQ3KtnErFrLrMSg(0.5G j+G xc)=K1KsKtmM sMLQM AXP1+P2-P2bLQ800145506490614M AX o2IXPJ=GPQV1000Pn=HdqPQV1000c、制动器校核Kz-制动安全系数1.75（M5)a滑轮组倍率，a 41033N.mD卷筒卷绕直径0.65+0.0215=0.6715mi-起升机构传动比 40.17已知 电磁制动器制动力矩为 1600N.m满足要求液压制动器制动力矩为 1400N.m满足要求d、联轴器校核转矩M=K1 K3 MMAX MK1=1.8(联轴器重要系数）K3=1(角度偏差系数）MMAX 按第II类载荷计算的轴最大扭矩MMAX（0.7-0.8）dqMn其中dq-电动机转矩允许过载倍数=2.8=1573.5N.m额定转矩Mn9550P/n=9550X42/571=702.5N.m即 M=2832.3N.m满足要求M=5600。e、起动时间和起动平均减速度验算式中：电动机额定转速=571r/min；电动机平均起动转矩，=1967N.m电动机最大转矩倍数电动机铭牌功率时的转矩。与额定起升载荷对应的电动机静阻力矩=803.6N.m物品上升起动时，起升机构及物品全部运动质量换算到电动机轴上的机构总转动惯量，kgm2，其中 电动机转子的转动惯量=3.58 电动机轴上制动轮和联轴器的转动惯量，kgm2=12.568kgm2g 重力加速度，m/s2J2=6.3+0.9=7.20tq=0.646s 基本符合(推荐起（制）动时间tq=0.73 s)f、起动平均加速度 起升速度，m/s；=0.125 m/s 平均升降加（减）速度推荐值，m/s2=0.01 0.15=0.194m/s2基本满足要求g、制动时间和制动平均减速度验算 满载下降制动时间s 推荐的起升机构制动时间，s，式中：满载下降时电动机转速，r/min,常取 1.1 n628.1制动器的制动转矩，Nm；=1400或1600满载下降时制动轴静转矩，Nm，=590.3Nm 物品下降制动时，起升机构及物品全部运动质量换算到电动机轴上的机构总转动惯量，=12.568kgm2tz=1.02或0.82 s 基本符合要求(推荐起（制）动时间tq=0.73 s)qdjdqqtMMJnt55.9ndqMdqMdqnMdqnMaiDPMQdj2djMiaDPKMQZZ2J22221415.1igaDPJJJQ1J2J atVaqqqqV a zjZztMMJnt)(55.9nnZMaiDPMQj2J ztjMJh、平均制动减速度 m/s2 =0.1375=0.1350.17基本符合要求2 2、运运行行机机构构核核算算起重机或起重小车直线运行时摩擦阻力其中 运动部分所有质量的重力，包括吊重和起重机或小车的重力，N大车运行机构 718440N 小车运行机构 =428770N 车轮轴承摩擦系数k0.02（圆锥辊子轴承）车轮轴径，mm，小车轴100；大车轴120 车轮沿轨道的滚动摩擦系数，大车800,k=1.0小车400，k0.6。车轮踏面直径，mm大车800；小车400。附加摩擦阻力系数查得：大车运行机构=1.5小车运行机构 =2即得：大车运行机构=5927.1N 小车运行机构 =6860.3N坡道阻力PpPG ii-轨道坡道0.001即得：大车运行机构=718.4N 小车运行机构 =428.8N静功率计算 kw其中运行机构效率0.85 运行静阻力，为摩擦阻力、风阻力(室内为0)、坡道阻力之和 Pm+PpN即得：大车运行机构=6645.6N 小车运行机构 =7289.1N 运行速度大车运行=1.242 m/s小车运行=0.707 m/s 运行机构电动机台数大车运行 =2小车运行 m=1即得：大车运行机构PNJ =4.9kw 小车运行机构 PNJ=6.1kw所选电动机的铭牌功率 稳态负载平均系数大车 G=0.9小车 G=0.8即得：大车运行机构GPNJ =4.4kw 小车运行机构 GPNJ=4.9kw已知：大车运行机构电动机功率 PN=2x8.5 kw 满足要求小车运行机构电动机功率 PN=6.3 kw 满足要求3 3、运运行行机机构构电电动动机机过过载载校校验验其中大车运行小车运行 基准接电持续率时，电动机的额定功率，kw8.56.3 运动部分所有质量的重力，N718440428770 运行摩擦阻力系数，对车轮为滚动轴承的，0.0060.0060.006 坡道阻力系数0.0010.001 风阻力，N，在室内取00 起重机（或小车）的运行速度，m/s1.2420.707 机构总飞轮矩，Nm2；见下表37.192.76 电动机的额定转速，r/min；571921 机构起动时间，s；95 相对于 的平均起动转矩倍数。对绕线转子异步电动机取1.7，1.71.7 电动机的台数213.252.22满足要求满足要求 atVazqzqV满载下降速度，m/s，可取qV=1.1qV fGmCDkdPP2GPdkDfCfCfCGPGPmPmPmVPPyjJN1000jPyVjPyVmmJNNG PP GP pP pyVjPjPNPGPpmWIIP0WIIPV2GDnatAsNPmnPNPayWIIpGAsnNtnGDVPmPmPP3650001000122nNPP 2GD计算表大车运行小车运行折算系数1.21.2电动机转子转动惯量0.150.12制动轮和联轴器转动惯量5.2550.21机构传动效率0.850.8537.192.764 4、运运行行机机构构电电动动机机的的发发热热校校验验 稳态平均功率大车运行小车运行3.312.00 kW 满足要求5 5、主主钩钩钢钢丝丝绳绳选选择择a、已知：选用钢丝绳规格为6W(19)-21.5-155I按与钢丝绳所在机构工作级别有关的安全系数选择钢丝绳直径 所选钢丝绳的整绳最小破断拉力，=292kN；钢丝绳的最小安全系数，查得 4.5 钢丝绳最大工作静拉力，kNS=PQ/841.2kN；=185.4满足要求b、钢丝绳偏角当吊钩位置处于上限时，放样得：卷筒与吊钩组钢丝绳偏角5.45o2.17o滑轮组与吊钩组钢丝绳偏角5.47o吊钩在上限位置时简图当吊钩位置下降800mm时，放样得：卷筒与吊钩组钢丝绳偏角3.49o2.17o滑轮组与吊钩组钢丝绳偏角2.8o当吊钩位置在上限时，不满足下列要求钢丝绳中心线和与滑轮轴垂直的平面之间的夹角推荐不大于5。钢丝绳中心线偏离螺旋槽中心线两侧的角度推荐不大于3.5。当吊钩位置下降超过800mm时，满足偏角要求。吊钩位置下降800mm时简图2223.9)21(nVPmJJkGDGk1J2JmVPmPGPWIpGS1000)(SPSNPP0FSn0F0FnS0FSnnnNPP 2GD