金属结构课程设计(53m)

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1、L型单主梁吊钩龙门起重机主梁金属结构设计计算书L型单主梁吊钩龙门起重机主梁金属结构设计计算书—、设计任务：为沿海某单位设计一般用途带双悬臂的L型单主梁吊钩龙门起重机。二、设计条件：货场宽度为53m，由使用要求和总体设计给出如下一些设计条件和参数。1.额定起重量为10吨，吊具质量380kg2.大车轮数为4，其中二个主动轮，布置在一边。大车运行速度为45m／min，大车行车轨道采用P43型铁道钢轨。3.小车带有垂直反滚轮。小车车轮数为2，其中一个主动轮，反滚轮数为2，小车运行速度为44.6m／min，小车行车轨道采用P30铁道钢轨(G轨：30．10kg／m)。4.全部金

2、属结构采用箱形结构，材料为Q235－B。5.大车轴距B＝7.5m，小车轴距b＝2.3m。6.小车处于悬臂端极限位置时，车轮至悬臂端的距离a＝0.9m。7.起升机构起升速度12m／，工作级别A5。8.电源为三相交流，380V，50Hz，由大车导电架供电。9.支腿下支承截面中心线至从动轮中心线的水平距离B1＝5.74m。10.大车轨面至吊钩最高极限位置的垂直距离H0＝11m。11.大车轨面至支腿下支承截面的垂直距离H6＝1500mm。12.主梁下翼缘至大车轨面净空高度H1＝10200mm。13.主梁重心至从动轮的水平距离b0＝4730mm。14.小车质量PGX＝3989

3、kg。15.其它参数：C＝580mm；E＝123mm；D＝400mm。-37-L型单主梁吊钩龙门起重机主梁金属结构设计计算书三、设计计算<一>跨度L和悬臂l的选择主梁总长,按等强度原则选择：1．根据又自重引起的两支腿出的弯矩与跨中处的弯矩相等2．根据由小车位于悬臂端时支腿处的弯矩与小车位于跨中时的弯矩相等跨度圆整：取悬臂长度：主梁基本尺寸单位：mm主梁总长L0跨度L悬臂长度l57100380009550<二>主梁截面主要尺寸的确定1.主梁高度：偏轨箱形主梁高度h由经济条件和刚性条件确定。式中：L—龙门起重机的跨度。取mm便于下料方便取梁高h=2400mm,腹板的高m

4、m2.腹板厚度：根据经验公式箱形梁厚度为：mm主腹板厚度mm副腹板厚度mm-37-L型单主梁吊钩龙门起重机主梁金属结构设计计算书3.梁的宽度mm下翼缘板宽：(50由一般取40—60之间)圆整取mm上翼缘板宽：(145,141待定)圆整为mm上、下翼缘板厚度δ0＝8mm主梁截面主要尺寸单位：mm主梁高度h主梁宽度b0上翼缘板宽度B上下翼缘板宽度B下主腹板厚度δ1副腹板厚度δ2翼缘板厚度δ024001680199017501088图1主梁截面尺寸图-37-L型单主梁吊钩龙门起重机主梁金属结构设计计算书<三>截面几何特性计算1.截面面积计算=69520mm22.截面型心计

5、算(以截面中心作为坐标系)3.截面对型心惯性矩计算4.截面抗弯模量计算图2截面几何特性计算点5.截面静矩计算：-37-L型单主梁吊钩龙门起重机主梁金属结构设计计算书<四>载荷计算作用在龙门起重机上的外载荷有：起升载荷PQ，自重载荷PG，风载荷PW，水平惯性载荷PH，偏斜运行引起的水平侧向力PS，碰撞载荷PC等等。1.自重载荷PG：当的箱形龙门起重机，上部主梁和支腿的总重，可用近似公式计算有悬臂时：PG式中：PG—额定起升载荷（10KN）HO—吊钩最大起升高度（m）L0—上部主梁总长度（m）PG=39.63t主梁PG==41.52t2.起升载荷PQ：PQ＝10＋0.3

6、8=10.38t3.动载系数：(1)起升冲击系数对于起升速度较低的起重机（,）通常取，该起重机起升速度V=12米/分，即V=0.2m/s故取(2)起升载荷动载系数对于货场使用的龙门起重机可按照下式估算：-37-L型单主梁吊钩龙门起重机主梁金属结构设计计算书(3)运行冲击系数有轨运行时，按下式计算：式中：h—轨道接缝处两轨道面的高度差（mm）.hmax=1.5mmV—运行速度(m/s)4.运行惯性力（1）小车制动时的最大水平惯性力PHX：式中：PQ—起升载荷；（KN）PGX—小车自重；（KN）n—小车全部车轮数目；n0—小车运行机构主动轮数目。（2）大车制动时引起的惯

7、性力：大车在如图运行方向时1）大车制动时，引起主梁，固定设备等的最大水平惯性力PHZ：式中：PGZ—主梁自重；（KN）b0—主梁重心至从动轮的水平距离；（m）图3PHZ、PHX方向示意图μ—车轮与轨道之间的摩擦系数，μ＝1/7；HZ—主梁重心至大车轨道面的垂直距离（m）。2）大车制动时，引起满载小车的最大水平惯性力PHX：式中：PQ—起升载荷；（KN）PGX—小车自重；（KN）b0’—小车和吊重的合成重心至从动轮的水平距离；；（m）μ—车轮与轨道之间的摩擦系数，μ＝1/7；-37-L型单主梁吊钩龙门起重机主梁金属结构设计计算书H—小车和吊重的合成重心至大车轨道面