每10t重18m的A型双梁门式起重机门架结构设计书.docx

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1、每10t重18m的A型双梁门式起重机门架结构设计书第1章总体方案设计1.1基本参数和已知条件起重量Q：10t跨度L：18m工作级别：A5起升高度（主/副）：10.5m小车重量:3.1t起升速度（主/副）：10.45m/min运行速度（大/小）：60/44.5m/min左悬臂长=右悬臂长：6940mm有效悬臂长度：4500mm1.2材料选择及许用应力根据总体结构采用箱形梁，主要采用板材及型材。主梁、端梁均采用Q235-A钢，二者的联接采用螺栓连接。材料许用应力及性质：取=取=取=1.3门架的载荷计

2、算1.3.1箱形结构门架自重箱形结构门架自重式中—：额定起重量：主梁全长：起升高度1.3.2惯性力（一根主梁）(1)大车制动时引起的水平惯性力=式中—：大车运行速度：制动时间，取3.5s大车制动惯性力应受到主动轮打滑的限制，即式中—：粘着系数，取0.15：大车主动轮轮压，(2)小车制动时引起的水平惯性力为了防止小车制动时打滑也应满足式中—：小车主动轮轮压，1.3.3风载荷(1)作用于货物的风载荷式中—：风力系数，取1.5：工作状态最大风压，取：货物迎风面积，当时，(2)作用于小车上的风载荷式中—

3、：小车的迎风面积，由小车防雨罩的尺寸确定，(3)作用于主梁上的风载荷式中—：主梁长度方向迎风面积，将主梁上的风载荷化为均布载荷(4)作用在支腿上的风力式中—：支腿迎风面积，将支腿上的风载荷化为均布载荷由于上述的各种载荷不可能同时作用于门架结构上，因此要根据门机的使用情况来确定这些载荷的组合。第2章主梁的计算2.1主梁的几何尺寸和特性2.1.1主梁几何尺寸高度取腹板高度mm翼缘板厚度mm腹板厚度mm;mm主梁总高度主梁宽度mm,腹板外侧间距取mm,上下翼缘板不同,分别为及.主梁端部变截面长取2.1

4、.2主梁几何特性面积形心惯性矩截面模数2.2主梁的力计算2.2.1垂直载荷引起的主梁力(1)移动载荷引起的主梁力一个偏轨箱形主梁上总的小车轮压，按下式计算式中—：起重机小车自重：起升载荷，：冲击系数，：桥架主梁的根数因此：现分别计算小车位于跨中和悬臂端时的主梁力：小车位于跨中最大弯矩作用位置求得支反力=剪力：小车位于悬臂端支反力==剪力弯矩=(2)均布固定载荷引起的主梁力双梁门机半个桥架的单位长度重量载荷式中—：双梁门机桥架质量：主梁的总长度支反力剪力弯矩=(3)小车制动惯性力引起的主梁力支反力

5、剪力弯矩2.2.2水平载荷引起的主梁力当大车制动时，由惯性力和风载荷引起的主梁力。在主梁水平面，大车制动时产生的惯性力顺大车轨道方向，其中由主梁自重引起的和由满载小车自重引起的的计算值已于前述，顺大车轨道方向的风载荷为，，（其值也列在前面）。他们引起的主梁力见下图小车在跨中弯矩式中—==小车在悬臂端弯矩====2.3主梁的强度验算2.3.1主梁弯曲应力的验算由上表可知，主梁在垂直面和水平面的合成弯矩：小车在跨中时，跨中弯矩最大。小车在悬臂端时，支承处弯矩最大。现分别验算主梁跨中和支腿D处的弯曲应

6、力。跨中弯曲应力：=支承处弯曲应力.=2.3.2主梁剪应力的验算根据上述计算，小车在悬臂端时，主梁支承处剪力最大。主梁支承处垂直面的剪应力由下式计算：小车在跨中：小车在悬臂端剪应力主梁在水平面受水平惯性力和风力引起的剪应力一般较小，可忽略不计2.3.3主梁扭转剪应力的验算对于偏轨箱形主梁受扭的影响，按纯扭转计算。主梁截面弯心的位置如下图所示。(1)外扭矩式中—(2)主腹板上的剪应力(3)副腹板上的剪应力(4)盖板上的剪应力2.4主梁稳定性的计算主梁整体稳定性的计算主梁高宽比：稳定主梁局部稳定性的

7、计算翼缘板需设置一条纵向加劲肋，不再验算。翼缘板最大外伸部分稳定主腹板副腹板故需设置横隔板及两条纵向加劲肋，主腹板，副腹板相同，布置见下图。隔板间距，纵向加劲肋位置，主腹板外侧设置短加劲肋与上翼缘板顶紧以支承小车轨道，间距加劲肋的确定：横隔板厚度，板中开孔尺寸为。翼缘板纵向加劲肋选用角钢，，纵向加劲肋对翼缘板厚度中线（1-1）的惯性矩为：==合格主，副腹板采用相同的纵向加劲肋，，纵向加劲肋对主腹板厚度中线的惯性矩为：合格第3章支腿的计算3.1刚支腿的几何尺寸和特性对于带马鞍的门机,在支腿两个平面

8、都制成上宽下窄,通常其尺寸宽差率为；；;mm,mm因此mm,mm截面II-II截面刚性支腿几何特性I-I截面II-II截面折算惯性矩3.2支腿的力计算3.2.1门架平面的支腿力计算(1)由主梁均布自重产生的力有悬臂时的侧推力为：式中—其中：主梁绕x轴的惯性矩：支腿折算惯性矩，为了安全起见，现将有悬臂门架当作无悬臂门架计算，即弯矩：(2)由移动载荷产生的力：小车在跨中当，时，侧推力为：弯矩：B：小车在悬臂端，主钩在左极限位置，侧推力为：=弯矩：(3)作用在支腿上的风载荷产生的支腿力侧推力：弯矩：(