桥式铸造起重机金属结构设计算例

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1、第一章总体方案设计§1.1原始参数起重量Q(主/副)180/50t跨度S22m工作级别AiA8起升高度H(主/副)20/22m起升速度V(主/副)4.5/11.4m/min运行速度(主/副/大车)36/33.7/73.5m/min轮距(主/副/大车)4080/1850/9800mm轨距(主/副/大车)8700/3000/22000mm轮压(主/副/大车)34500/19640/87600kg起重机重量220t§1.2总体结构及设计根据已给参数，此桥式铸造起重机吨位、跨度较大，为减少结构的超静定次数，改善受力，方便运输，选用六梁铰接式结构。结构框架如图(1)图(1

2、)§1.3材料选择及许用应力根据总体结构，铸造起重机工作级别A8为重级，工作环境温度较高，设计计算时疲劳强度为其首要约束条件，选用Q235-A，考虑起重量较大，主/副梁均采用偏轨箱型梁。材料的许用应力及性能常数见表1、表2。表1.1材料许用应力55板厚正应力剪应力mm>16370152.0167.9184.487.7696.94106.5370158.8175.4192.691.7101.3111.2表1.2材料性能常数表弹性模量E剪切弹性模量G密度§1.4各部件尺寸及截面性质1.主主梁尺寸初选高度=1294~1571mm考虑大车运行机构安装在主梁内，且主主梁与

3、副主梁的高度差必须满足一定得要求，故将主主梁取为大截面薄钢板的形式，以达到节省材料、重量轻的要求。因此取腹板高度mm。为了省去走台，对宽型偏轨箱型梁，主主梁腹板内侧间距取mm>=440mm。上下翼缘板厚度mm，上翼缘板长2530mm，下翼缘板长2326mm，主腹板厚度mm，副腹板厚度mm。上下翼缘板外伸部分长不相同。有轨道一侧上翼缘板外伸长度mm，取250mm。其它翼缘外伸部分长度mm。mm(焊缝厚度)取=50mm。轨道侧主腹板受局部压应力，应将板加厚，由局部压应力的分布长度，设计离上翼缘板350mm的一段腹板板厚取为18mm。主主梁跨中截面尺寸如图(2)55图

4、(2)2．主主梁跨端截面尺寸高度mm要确定主主梁跨端截面尺寸，只需确定其高度，取=1300mm，跨端下翼缘板厚度为18mm。主主梁跨端截面尺寸如图(3)3．截面性质(1)主主梁跨中建立如图示的坐标系，计算形心位置55=1256.851257mm。=1238.881239mm计算弯心位置mm弯心近似地在截面对称形心轴上，其至主腹板中线的距离为1021mm。净截面面积毛截面面积计算惯性矩对形心轴的惯性矩对形心轴的惯性矩(2)主主梁跨端截面性质净截面面积毛截面面积建立图示的坐标系，计算形心位置55计算惯性矩，对形心轴的惯性矩对形心轴的惯性矩二、副主梁尺寸1.初选梁高=

5、1294~1571mm，取腹板高度，上下翼缘板厚度，腹板厚度：主腹板，副腹板厚度，副主梁总高副主梁宽度，取腹板内侧间距且1100，主腹板一侧上翼缘板外伸长度，取外伸长，其余悬伸长大于1.5倍的焊缝厚度，取。其尺寸如下图55图(4)2.副主梁跨端截面尺寸的确定确定其高度，取腹板高度为800副主梁跨端截面尺寸如图(5)图(5)3.截面性质(1)跨中建立图示的直角坐标系，求形心位置净截面面积毛截面面积55计算弯心位置A弯心距主腹板板厚中线的距离为计算惯性矩对形心轴的惯性矩：对形心轴的惯性矩：副主梁跨端截面性质建立图示的坐标系，求截面形心位置净截面面积毛截面面积对形心轴

6、的惯性矩：55对形心轴的惯性矩：三、端梁截面尺寸考虑大车车轮的安装及台车的形状尺寸，端梁内宽取为600。初设截面尺寸如下图图(6)形心即对称中心对形心轴的惯性矩：净截面面积毛截面面积四、各截面尺寸及性质汇总表55图(7)尺寸汇总表1.3单位：mm主主梁跨中181814122530232622002400跨端181814122530232622001264副主梁跨中16161081270118011001500跨端1616108127011801100800端梁12121010660660600776截面性质汇总表1.4净面积毛面积主主梁跨中12391257151

7、2085351034跨端12376751216722837066副主梁跨中629782662001681244跨端62442753600904944端梁3304003136048068055第二章桥架分析§2.1载荷组合的确定一、动力效应系数的计算1．起升冲击系数0.9对桥式铸造起重机2．起升动载系数主主梁副主梁3．运行冲击系数为大车运行速度=73.5，为轨道街头处两轨面得高度差，根据工作级别，动载荷用载荷组合进行计算，应用运行冲击系数。§2.2桥架假定为了简化六梁铰结桥架的计算，特作如下假定：1．根据起重机的实际工作情况，以主、副小车一起工作为最不利载荷工况。

8、2．主主梁、副主梁的端部