GCQJ30-120架桥机计算书.docx
- 文档编号:7626902
- 上传时间:2023-05-11
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:511.37KB
GCQJ30-120架桥机计算书.docx
《GCQJ30-120架桥机计算书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《GCQJ30-120架桥机计算书.docx(13页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
开封市共创起重科技有限公司
GCJQ120t-30m
架
桥
机
计
算
书
编制:
_______
校对:
_______
审核:
_______
批准:
_______
开封市共创起重科技有限公司
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
⑴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
⑵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
⑶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=18973100mm4
截面抗弯模量:
Wy===27104mm3
压杆截面的惯性半径:
ry===52.7m
压杆的柔度(长细比):
λy===27.5
压杆的折减系数:
φy=0.943
查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-122
3.3.3.2.5下弦杆性能校核计算:
⑴强度校核:
σ===120Mpa
σ<[σ]=170Mpa材料Q235B通过检算
⑵刚度校核:
λ===27.5<[λ]=100通过检算
⑶稳定性校核:
σx===125MPa
σx<[σ]=170Mpa材料Q235B通过检算
3.3.3.3腹杆计算和选取(压杆)
3.3.3.3.1.计算腹杆集中载荷:
已知:
已知:
Q=60tG小=11.4tq=0.34t/mL=30m
N==43.8t
3.3.3.3.2计算轴向力:
斜腹杆:
N1===22.7t
水平杆:
N2==11.9t
3.3.3.3.3计算腹杆所需最小截面积
A≥==777mm2
3.3.3.3.4初选腹杆截面:
材料Q235B(对扣)
80*80*6(A=1714mm2)
A=1714mm2
3.3.3.3.5计算腹杆截面性能参数:
节间有效长度:
Lx=Ly=1948mm
⑴计算性能参数:
截面惯性矩:
I=1539590mm4
截面抗拉压弯模量:
W===38489mm3
压杆截面的惯性半径:
r===30mm
压杆的柔度(长细比):
λx===65
压杆的折减系数:
φx=0.78
查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-122
3.3.3.3.6腹杆性能校核计算:
(1)强度校核:
σ===70Mpa
σ<[σ]=170Mpa通过检算
(2)刚度校核:
λ==65<[λ]=100通过检算
(3)稳定性校核:
σ===89MPa
σx<[σ]=170Mpa材质:
Q235B通过检算
3.3.3.5主横梁整体性能验算:
3.3.3.5.1主横梁整体截面性能参数:
①主横梁截面参数:
桁宽H=1.1m,桁高h=2m,节间Lj=1.45m,跨度L=3m
②主横梁整体截面惯性矩:
I=28222134859mm4
③主横梁整体截面抗弯模量:
W上===24392510mm3
W下===25773639mm3
3.3.3.5.2主横梁整体载荷分析计算:
(单根)
①主横梁最大计算弯矩:
(见主横梁计算)
Mmax===328.5t.m
②主横梁最大剪力:
Qmax===43.8t
3.3.3.5.3主横梁整体性能校核验算:
(单根)
①主横梁整体强度验算:
σ上===135Mpa<[σ]=170Mpa上弦材料Q235B
σ下===127Mpa<[σ]=170Mpa下弦材料Q235B
②主横梁整体刚度验算:
主横梁跨中集中载荷下挠计算:
f==38
主横梁整体刚度:
f=44.1<[f]==60
主横梁跨中均布载荷下挠计算:
f===6.3mm
主横梁整体性能参数通过计算
3.3.3.6联接销轴与联接耳板的计算选取:
3.3.3.6.1联接销轴计算
拉力F=N=164.25t=1.64×106N
上弦双销板,3个φ50销轴
销轴材质45[τ]==257MPa
上弦销轴直径τ==69MPa≤257MPa
下弦初定为单销双剪切
2个φ50销轴
下弦销轴τ==104≤257MPa
3.4支腿综合性能计算:
3.4.1支腿拉压杆强度计算:
3.4.1.1支腿最大载荷分析:
轴距B=5~6m,支腿高度h支=2.5mq=0.32t
F×32-32q×16+16q×8=0F=3.9t
P=1.1Q+G小+F=1.1×50+10.7/2+4.8=64.3t
(吊梁行车移至支腿极限位置时)
3.4.1.2计算支腿所需最小截面积:
材料Q235B
A≥==6304mm2
3.4.1.3初选支腿型材:
材料Q235B
支腿:
φ299×10A=9079mm2,q=90.5kg/m材料许用应力:
[σ]=170Mpa
3.4.1.4支腿截面性能参数计算:
节间有效长度:
Lx=Ly=2845mm
(1)计算X向性能参数:
截面惯性矩:
Ix=194258666mm4
压杆截面的惯性半径:
rx=129.8mm
压杆的柔度(长细比):
λx===21.9
压杆的折减系数:
φx=0.963
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:
(与X向相同)
3.4.1.5支腿性能校核计算:
(1)强度校核:
σ===102Mpa
σ<[σ]=170Mpa通过检算
(2)刚度校核:
λ===21.2<[λ]=120通过检算
(3)定性校核:
σ===106MPa
σ<[σ]=170Mpa材质:
Q235B通过检算
4载荷计算
4.1水平载荷
提升小车在主梁上横移速度为0.02m/s,加速度α=0.12m/。
提升小车制动惯性力:
P惯=1.2t
4.2风载荷
4.2.1工作状态计算风载荷
工作状态计算风压q1=15kg/m2
单列横桥向迎风面积A单=ψ×L×H=72.5m2
整机横桥向迎风面积A=(1+η)A单=31.7m2
横桥向风载荷P工=C×Kh×q×A=0.46t
预制梁风载荷P预=C×Kh×q×ψLH=1t
顺桥向迎风面积远小于横桥向迎风面积,风载荷忽略不计。
4.2.2非工作状态计算风载荷
横桥向风载荷P非=C×Kh×q×A=0.5t
顺桥向迎风面积远小于横桥向迎风面积,风载荷忽略不计。
5.水平惯性载荷与风载荷对桥机横桥稳定性的校核(见图)
5.1工作状态
5.1.1水平惯性载荷与风载荷对桥机产生倾覆力矩
W倾=(P惯+P工+P预)×4.86=12.9tm
5.1.2桥机运行机构质量与吊梁质量对桥机产生稳定力矩
W稳=51×2.5+80=207.5tm
K=W稳/W倾=207.5/12.9=16.1≥1.3
满足设计指标
5.2非工作状态
5.2.1水平惯性载荷与风载荷对桥机产生倾覆力矩
W倾=(P惯+P工)×4.86=8.1tm
5.2.2桥机运行机构质量对桥机产生稳定力矩
W稳=51×2.5=127.5tm
K=W稳/W倾=127.5/8.1=15.7≥1.3
满足设计指标
6.架桥机纵向稳定性计算
6.1架梁工作状态纵向和横向抗倾覆性,其具有很好的稳定性,免与计算。
6.2过孔时按32米跨度单列受力计算
其中:
p配重=60t
P后提=11.4t
P前提=11.4t
P主梁1=0.34*22*2=14.96t
P主梁2=0.34*32*2=21.76t
P前=5.2t
则:
W稳=P后提*20+P前提*17+P主梁1*11+P配重*20=1786t·m
W倾=P主梁2*16+P前*32=514t·m
KG=W稳/W倾=3.4≥1.3
架桥机抗倾覆满足规范要求
以上简算说明架桥机能够满足架桥的安全要求
13/13
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- GCQJ30 120 架桥 计算
![提示](https://static.bingdoc.com/images/bang_tan.gif)