资源描述：
《工字轮结构尺寸的设计和研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第30卷第3期金属制品2004年6月Vol130No13SteelWireProductsJune2004工字轮结构尺寸的设计和研究桑春明(宝钢集团上海二钢有限公司200090)摘要通过对工字轮的结构系数与尺寸之间的关系进行研究,分析工字轮有效结构尺寸推导公式的局限性,给出工字轮内所能存放的钢丝绳有效长度精确的计算公式,运用计算机设计工字轮结构尺寸,并正确计算工字轮内的钢丝绳长度。关键词工字轮;结构;设计;尺寸;钢丝绳长度中图分类号TG355.8DesignandResearchofDimensionforS
2、poolStructureSangChunming(BaosteelGroupShanghaiErgangCo.,Ltd.200090)AbstractThroughstudyinginterrelationbetweenstructurecoefficientandstructuredimensionofspool,theformulalimitationtocalculationofeffectivespoolstructureisanalyzed.Anaccurateformulatocalculate
3、effectivelengthofwireropewindingonspoolisgiven,anddimensionofspoolstructurecanbedesignedusingcomputerandthelengthofwireropewindingonspoolcanbecalcu2latedcorrectly.Keywordsspool;structure;design;dimension;lengthofwirerope存放钢丝绳类产品的工字轮设计直接关系到钢丝绳类产品存放质量的可靠性、搬运移
4、动的安全性、与收线设备匹配的合理性、备件管理的有序性。本文重点研究工字轮存放钢丝绳的有效结构尺寸。1结构系数的设置与选择工字轮中钢丝绳的排线形式通常如图1所示。其中D0表示工字轮有效直径;Dmax表示工字轮最大直径;Dx表示工字轮盘芯直径;b表示工字轮的内宽;H表示工字轮的内高;h表示堆绳高度;D表示钢丝绳直径,单位均为mm。工字轮结构系数是指结构尺寸之间的比值。图1钢丝绳在工字轮上的排列(1)工字轮盘芯直径与工字轮有效直径之比是ε=b/D0(2)工字轮的强度指标。为使工字轮能以最大的空间存放钢丝绳,工程η=
5、Dx/D0(1)应用中一般用黄金分割系数来替代,即ε≈0.618。η值过小,会使工字轮的承载能力下降,从而导(3)工字轮盘芯直径与钢丝绳直径之比是工字致变形或损坏;η值过大,又会使工字轮存放钢丝绳轮存放钢丝绳的质量指标。的空间减少。一般取η=0.4～0.5,通常钢结构工μ=Dx/D(3)字轮取下限,铁木结构工字轮取上限。μ值过小,钢丝绳缠绕弯曲就大,产品质量会受(2)工字轮的内宽与工字轮有效直径之比是工到破坏;μ值过大,会使工字轮存放钢丝绳的容量下字轮存放钢丝绳的容量指标。第3期桑春明:工字轮结构尺寸的设计和
6、研究·33·降而不经济。一般取μ≥μ0=15～20。对于大规格则工字轮的结构尺寸为3或金属芯钢丝绳,μ值通常取上限。D20=C×D×L×1000(14)(4)堆绳高度与工字轮的内高之比。Dx=ηD0(15)λ=h/H(4)b=εD0(16)一般取λ=0.80～0.90,通常大规格取下限,小H=h/λ=(1-η)D0/2λ(17)规格取上限。其目的是留有一定的空置空间,以便Dmax=Dx+2H(18)于远程运输防止工字轮变形而穿拉紧螺栓。根据上述公式,选取适当的结构系数,便可设计工字轮的结构尺寸。2结构尺寸计算
7、公式的推导根据图1,存放在工字轮内的钢丝绳长度可用例1:计算确定一个能存放钢丝绳实际直径为下式表示。35mm、长度为1000m的工字轮的结构尺寸。L=π×D-3(5)选择工字轮结构系数,取η=0.5,ε=0.618,μc×Ic×ic×10式(5)中:L———钢丝绳长度,m。=20,λ=0.88,然后代入式(13),C=2.6363,工字(1)钢丝绳在工字轮上的平均缠绕直径为Dc。轮的结构尺寸,D0=1478≈1480mm,Dx=ηD0=D0+Dx740mm,b≈910mm,h=370mm,H=h/λ≈420m
8、m,Dc=,用式(1)代入并经整理,得2Dmax=1580mm。(1+η)D0Dc=(6)23结构尺寸计算公式的分析(2)钢丝绳在工字轮上的平均缠绕层数为Ic。在实际应用过程中,上述工字轮结构尺寸推导D0-Dx(1-η)D0h==(7)22公式存在着一定的局限性。h分析式(14)可知,在结构系数选定的情况下,CIc=,用式(7)代入并经整理,得0.95D值是常数。当L确定后,D0是D的函数。而这一(
