吊篮标准悬挂机构的受力分析(采用变形协调方程计算).doc

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1、.800型吊篮悬挂机构（前3m、后6m）受力分析计算说明书雄宇重工集团股份有限公司江南大学机械工程学院吊船工程机械研究所目录..1.1悬挂机构载荷31.2悬挂机构整体分析41.3悬挂机构分部分析51.3.1AB的组合应力校核51.3.2AB杆稳定性校核71.3.3BD的杆的校核81.3.4BC的杆的校核101.3.5CG的杆的校核（受拉力）111.4钢丝绳悬挂架销轴的强度校核111.4.1剪切强度校核111.4.2挤压强度校核121.5钢丝绳的安全系数121.5.1LP800吊篮钢丝绳校核121.5.2LP800吊篮钢丝绳安全系数校核121.6综述13..1.1悬挂机构载荷新型悬挂机构结构

2、简图如下图所示，点处为支撑点，点处为配重块，点为吊篮吊点位置。吊篮对点的拉力通过拉攀钢丝绳传导到，即的拉力传导了悬挂机构的后端，增加了整体悬挂机构的安全性。对该悬挂机构受力进行简化得，点为铰支座，点为配重块，为固定铰支座。其中吊篮载重为800kg，自重为579kg，配重块为900kg。具体载荷计算为（1）钢平台自重：425kg（按3节×2米=6米）（2）钢丝绳：50kg（按长度100米×2根×25kg）（3）安全绳：50kg（按长度100米×2根×25kg）（4）电缆线：30kg（按长度100米）（5）重锤：24kg（12kg×2）（6）额定载荷：800kg又因两个悬挂机构吊一个吊篮，故单

3、一悬挂机构的吊点受力为=8964N。式中为自重系数，为1.3。杆=3000㎜，=1092㎜，=6000㎜，与的夹角为=20°..与的夹角为°该悬挂机构用Q235B材料。由试验可得，在悬挂机构拉攀绳预紧力为4000N的情况下，单悬挂机构点受力6895N，其拉攀绳受力为15108N。1.2悬挂机构整体分析因该悬挂机构在之间使用拉攀绳固定，故可对该悬挂机构作整体分析，其受力简图如下所示根据静力平衡得，，式中为配重块处对点的拉力，不是实际配重块的重力。得4482N，13446N，已知前腿底部点落在楼板面上的面积为S==2752式中，前支腿采用2个801004的方管支撑楼面。..得前腿底部点楼板面压

4、为6.4MPa式中为自重系数，为1.3。已知每块配重为25Kg，故仅需18块配重即可满足悬挂机构的平衡，但为了确保悬挂机构的安全，按照2倍安全系数来配置配重块数量，配重块也仅需36块。现在需选用36块配重压在悬挂机构的末端，保持悬挂机构的安全。后腿支架上所有36块配重的总重量为N后腿支架采用2个801004的方管支撑楼面，故其和楼面接触面积为=1376其对楼面的压应力为==4.3MPa式中为自重系数，为1.3，后腿下端有2个方管。1.3悬挂机构分部分析1.3.1AB的组合应力校核取为研究对象，其基本受力分析如下图所示，需通过变形协调方程计算拉攀绳受力大小。如下图所示为悬挂机构受力和变形示意

5、图，前支撑点为铰支撑，主梁为外伸梁。（a）悬挂机构总体变形图AA..（b）空载时局部变形图（c）满载时局部变形图吊篮悬挂机构受力模型及变形图空载时，即悬挂机构吊点处受力=0N，拉攀钢丝绳的张力等于预紧力，预紧钢丝绳初始伸长和前梁向上弯曲扰度分别为；（1）为弹性模量，为钢管截面积，由图2（b）可知变形协调方程为：（2）钢管未预紧时短缺距离，即为钢管原长端点到前梁为未受力时端点的距离。（1）代入（2）得（3）满载时如图2（c），钢管总伸长和前梁向下弯曲挠度分别为：；（4）由图2（c）可知变形协调方程：（5）（3）、（4）代入（5）简化后得钢管最终张力为：30027N；=1.007;（6）式中：

6、，通过现场试验一般取4000N；为钢丝绳和吊点横梁的夹角，为20°；为系数；为拉攀钢丝绳总长，为=9292mm；..为吊点离支撑点的距离，可知==3000mm；为配重后支撑点离前支撑点的距离，可知==6000mm；为悬挂机构上支杆的高，为1092mm；为钢丝绳的截面积，直径为8.3mm，截面积为54.12；前梁弯曲力为由下式计算：（7）=1306N前梁最大应力发生在截面，为拉弯组合，其值为：（8）=119MPa

7、5钢的抗拉、抗压和抗弯的设计值为215MPa1.3.2AB杆稳定性校核因杆长度达3米，受力轴向力为=28216N故要考虑压杆稳定的问题对于Q235，取GPa，MPa，根据欧拉公式的柔度界限值为压杆柔度为..≈158得＞为长度因数，=2；为压杆横截面对中性轴的惯性半径，=38；为压杆惯性矩，=1994539㎜；为压杆横截面积，=1376；式中B为方管长，为80㎜，H为方管宽，为100mm；t为方管厚，为4㎜；为杆长。可知该