第三章起重运输机金属结构设计计算基础

第三章起重运输机金属结构设计计算基础第一节起重运输机金属结构计算载荷的分类作用于起重运输机金属结构上的载荷，根据载荷的不同特点，载荷出现的频繁程度分为基本载荷、附加载荷及特殊载荷三类。一、基本载荷：指始终和经常作用在起重机结构上的载荷，即起重机正常工作时必然出现的载荷，包括：1.自重载荷PG：指起重机的结构、机械设备及电气设备等的重力（亦称固定载荷）。2.起升载荷PQ：指所能吊起物品的最大重力，俗称额定起重量。起升载荷不包括吊钩、吊环、吊梁等取物装置的重量，但可以更换的取物装置如抓斗、电磁吸盘、真空吸盘、集装箱属具等的重力应计算在起升载荷之中。起重机起升高度小于50米时，起升载荷可不计起升钢丝绳的重力。3.水平惯性载荷：指运行、回转或变幅机构起（制）动时引起的水平惯性载荷。二、附加载荷：指起重机在正常工作状态下结构所承受的非经常性作用的载荷（在起重机正常工作时并非必然出现而是可能出现的载荷），包括：1.工作状态下的风载荷；2.有轨起重机偏斜运行时产生的侧向力3.根据实际情况决定需加以考虑的温度载荷、冰雪载荷及某些工艺性载荷。三、特殊载荷：指起重机在非工作状态或试验状态时结构可能承受的最大载荷，或在工作状态下结构偶然承受的不利载荷，包括：1.非工作状态下的风载荷2.试验载荷；3.根据实际情况决定需加以考虑的安装载荷、地震载荷及某些工艺性载荷；4.工作状态下结构偶然可能承受的碰撞载荷PC；5.工作状态下结构偶然可能承受的带刚性起升导架的小车的倾翻水平力。东第二驱节毙机构摄不稳缝定运遮动时丧的冲秤击动雁力载器荷农一、稍起升慢冲击惠系数浓起升约质量哄突然弹离地麻起升租或下谎降制绩动时嚷，自愚重载砍荷将规产生裙沿其约加速耳度相闷反方厌向的睡冲击互作用喉，考恒虑这光种工熊况时袭，应无将自伪重载践荷乘隙以起司升冲公击系致数港来考仙虑自桑重载喉荷的泪重力现变化抓，一均般取勤，结标构计尼算时犯，常删取架。伯二、霸起升乡载荷焦动载秃系数坛起升言质量涉突然介离地录起升慢或下蝇降制挠动时屑，对肿承载逼结构立和传忙动机斤构将客产生铃附加吊的动孙载荷玉作用汤，从拣而引睛起结鄙构振丸动，戴增大冶起升贼载荷望的静花力值彻，通线常将汗起升斥载荷非乘以欠大于盘1牧的起搂升载温荷动桌载系辛数互，来叼考虑妻起升然载荷浩的这捉种动瞒力响取应。摇下面众简单料介绍贞的理漫论推膝导。梨起升找机构哑工作策时，调由地快面起转吊货础物的脆过程誉，可贡以分影为三强个阶笔段：慈第一梅阶段飘，开凝动起助升机糖构，礼卷筒刺卷绕堂松弛宵的起致升绳咐，直漏到起蓬重绳袖被拉答直但惠仍不逐受力爪。此放时，臂起升华机构小可认交为已婚处于途稳定脊运动洗状态丛。侮第二轻阶段亲，起轧升机伸构继藏续运孔动，存起升压绳开陕始受柔力且佛发生纵了弹花性伸落长，采金属涨结构降产生寇位移及和振除动。遣此时荣货物猜仍处艰于静捷止状联态。裤这一纷阶段朵终了贺时，摆起升荡绳的约总拉册力正解好等视于货棉物的泄重力羡，金脚属结柱构的誓位移融等于终。晨第三轻阶段门，货壮物离达开地豪面，短结构费处于骨振动听状态标。深我们谈主要僻研究智起升稠机构滤工作被的第争二、册第三周阶段诚对起挠重机侄金属典结构掏的动悬力响扇应。完在讨梦论这旦一问南题时卡，不雪考虑染起升惧钢丝逢绳的衔质量油，这尘对起锦升高城度不鞋太大翠的常块用起挡重机狐是允虑许的街：忽临略起格升机冷构本汉身的程振动霉。由鹅于起浪升机洞构的段振动奶频率础远比肤金属虏结构谜的振提动频该率大字得多允，所给以起脆升机旺构的罚振动撑对金应属结缝构的码振动芹几乎匆没有障影响鼓，因喊而这诉一假丹定也旁是正巷确的嫂；不照考虑役起升骑钢丝句绳拉往力的霞变化进对电果机转隶速的雅影响棵；金冰属结仁构体再系实诉际上宇是多新自由输度系加统，贝我们朽把它辨简化占成单笼质点障等效中系统疯。释在起粗升机颜构工棚作的匀第二浇阶段鬼，由骗于吊央重没野有脱腿离地丢面，齐而结腰构又好简化烛成单庸质点帐系统迎，因殿此其滔动力搁学模睁型可甚简化追成图截3-销1猴的形孙式眼图个3-殃1叛吊重岩尚未灰离地尖时起染升机眨构动格力学糖模型秃图仰3-征2躲吊重针突然估离地抬时起牙升机盐构动赛力学梁模型密当起劲升机鸦构工于作进蔬入第庙三阶心段时槐，吊跃重突献然离祖地，间整个朋系统子的动思力学粗模型竹如图级3-继2永a达所示勒。图片中证表示趣桥架愁的换明算质潮量，自表示还吊重帮的质请量，谨为桥山架跨疫中的而刚度影，聚为吊持钩滑起轮组拐刚度衰，显卫然图握3-垫2亮a秘的动膀力学截模型袜是二扒自由侮度系沙统。仍为使筑讨论卵的问政题简届单，慕还可周把图摩3-迫2促a悉的二高自由翼度系蜓统进士一步趟简化忽成图泄3-抖2匙b艘和网3-蔬2躺c咱的单敏自由蒸度系卵统。拘这一垄系统宰的等僻效刚左度浮为：幻（射3-夹1销）式中烫在第括三阶洋段开歼始时幸，由贞于吊计重已薪经离茂地，旗起升痒绳和装吊重撒以同辣样的稿速度摧上升迟，所剃以，哲起升母绳的倍张力候与吊俊重的浮重力坝相平婚衡，求设腿为系抚统的保等效坡质量痒，于刚是可盐写出猎系统捉的运熊动方皇程式童：舍（朽3-享2圈）式中于是般即量敌屯好译钥很亭汗呜涉别盯笼（待3-疏3贩）游令还代入全式（忽3-三3抱）队得式（镜3-织4瓜）旗式（帆3-拼4盘）的静通解篇为：晨（孝3-相5击）历将初浩始条陡件南代入吐式（教3-申5哲）得叹所以献（焰3-律6气）课当钻时，收产生赢最大朽振幅本，得洗（饮3-短7臭）夫起升晚机构酿工作惭的第裳三阶热段，舌由于摩振动佛引起吸的动化力效棋应，铁可用志下式军表示炎（挎3-灶8棵）即式中意──致结构殖与起相升滑旋轮组件在起担升载涉荷作番用下主的静芬变位称之和漆，绢将（恒3-握7罩）代乘入式堤（隔3-颗8种）得诱：远（拖3-似9灿）包在金找属结佳构的巷起升支载荷辩计算贩中，胖通常类用一穗动力盘系数权来考棕虑起托升载躺荷对酸金属杰结构沫的动闭力作受用。脾的表争达式忘为：差（阔3-弯10熔）记将苗代入涨（傲3-屋10卡），仿且令得泄（饿3-绝11跟）像式中效v予──蛙起升烂速度翁（黎m/矩s怜）照b僻──尼操作秧系数景，对朴一般妨吊钩性起重裤机取多0.错5尚，对碗工作舅级别灭较高世的起慌重机督和抓邪斗起阻重机纺取友0.男8腿；跨g跨──尾重力堆加速添度（缸m/染s素2墨）蚁y遮1须──者结构爽在吊寨重悬赢挂点类，起鸣升载益荷引祝起的盗静变铜位（录m冰）；目设计摔初，裁对桥辞式类解型起狼重机缘，小扇车在少跨中熊时可锄取蚕y踪1匙=(稳1/叙70详0朽～胃1/忌80枣0)板L造，小暑车在壮悬臂晶端时但可取串性y鞭1凡=揉l肢/用35金0，唤l望为有贤效悬先臂端间长棒(m迎)遍；对膏动臂秋起重台机，棚取惠y氧1以=恢(1深/2钟00锋～免1/咸25亮0)狡R辰，分R暮为最狼大幅慢度；潜──冰起升珠滑轮鹊组在暖起升备载荷琴作用错下的血静变秀位。救与起夫升高牢度慎H爱有关净，设梁计开踪始时功，可遵取街=0列.0绣02绣9杏H膏(m木)锄。巩算例向计算腿通用李双梁森龙门搁起重德机起冷升机嚼构工线作时衡的动键力系床数。恩已知墨：起灶重量斜Q马=5床×扬10摆5威N响，跨卧度内L喉=1不6.己5m始，起挣升高蓄度访H合=8信.0奴m侧，起孔升速皱度币，金紧属结超构材吵料徒Q2桑35烘，模叫性模满量箱E漠=2栗.1谁×渐10蚊5长MP卷a豆，上恨部主樱梁断碰面惯猾性矩侍，钢减丝绳总的弹倦性模礼量途。那解鸡求跨勿中的乐静挠端度矮y件1抖（取稠静定沿计算龄简图溜）无求起抽升滑竞轮组变的静仰变位脉（学3-揉12静）匀式中吗i挪──参钢丝坝绳的弟分支护数；鬼A匠gs雹──钉每根震钢丝杰绳的抹截面挪积（喘mm马2钉）；继秩悼用钢母丝绳垃截面婶应力茫（通者常取简平均滑应力两）代谈入式湿（闭3-课12东），扫得：及（搂3南-1设3格）服城腔将已路知量幕代入男式（北3-域13港）秧对通访用吊袄钩龙茶门起什重机窗，取丧b烟=0泪.5傻，则巷得：土应该遮指出垫，公凡式（固3-剩11核），穴既考瞧虑了助金属加结构象的弹堵性，预又考调虑了岛起升鸽滑轮盏组的若弹性贵，比伸较符喝合实猪际情住况。碍公式竭（摆3-乐11浑）中球，忽麦略了搂金属偷结构后和吊务重的纲质量炼，对喜中小傅跨度罪起重半机影渗响不件大，佣但对兼大跨百度起疾重机援，计泥算结鸦果可歌能偏睛小。沈全面写考虑毕金属贩结构捞质量视和小尤车质染量（席包括醋吊重乒）的想影响结，推股荐用跌下列晶公式堡计算哭动力滑系数庸：嘉（氏3-辛14筝）还式中朗（严3-找15疗）瞎这里朵──尼金属雁结构渐的换米算质烂量（同kg年），袜各种抚龙门始起重叮机金努属结疑构的勇换算限质量誓计算希式列匙于表榨3-环1疑；菌──棕吊重荣的质丹量（拳kg梁）；贝其余裕符号敲意义拖同式船（载3-档11津）。吐式（齿3-涌14凤）中歇的碍表明哪金属旬结构设和吊嫂重的叼质量姨对动硬力系僚数的微影响惰，由垫式（惠3-衔15考）可族知，包当喇时，颂即不榴考虑监金属出结构驳质量痒时，愈式（眼3-狱14船）与饱式（感3-资11柱）完赤全相引同；企式（典3-婚15芝）还照表明炭，当历起重惭机跨琴度增数大，笑将随罢之增蓬大，木即温增大绍，导凡致覆的计矛算值妥增大豪。漫为便惨于比倍较，揪我们狂用式拼（丽3-开14犬）计且算本搞节前奶述的则算例消，并核假定锤金属笨结构竹的换饶算质司量片。馋由前绘面算梯例知摊，起降升质兆量为罢：则踢表猫3-胶1戒及各种梯龙门暴起重指机金慰属结赖构的盘换算旷质量拳起重亏机型未式及丸简图桂计算诉式究α际=0叹.4捞1蹲～贷0.温54拐α鄙=0智.2疮5霉～玉0.俩33奸小车世位于旅跨中碌α冠=0白.4念1许～咸0.摆54塑小车流位于兄悬臂峰端肌α纯=0湾.2膊5岛～蹲0.射33肿轮式喷起重炉机或县其它掉动臂膀起重燃机幸取动玻臂质鞠量的莫1/殊3诞注：邮G刚xc似──堤起重严小车赵的重准量（岛N陆）；译G生j蜜──帮桥架寿结构眠的重见量（这N哨）；男g姓──泪重力颈加速拖度，刃。却代入垃式（厉3-饿14毁）直显然扣，考古虑了伯金属情结构强（包腐括小株车）吉的质猴量影耽响，注动力洁系数失将会收提高领，且潜跨度请加大挥时，读值增什加更资为显励著。恶由于决起升摧机构钟下降运制动遥，对坝金属鸦结构突的动刚力响侍应比连突然稼离地妄起升开的动馋力影瓜响要匠小，雨所以迅本节形没有碰讨论窃这种衰情况崇。勿本节私所讨中论起掀升机啄构动淘力学足问题枣，是嘉以简浩支梁打力学感模型骑为研博究对妻象的昏，这洒对桥滥式、弟龙门岩起重斜机是声比较执适宜杠的，鼓对汽敞车起巡重机械、轮络胎起厕重机优、塔旅式起勇重机桂的臂型架结醉构动携载荷洪计算绩同样喇适用谨：亦匹可用择下列驱简化台公式乔计算末臂架拘结构硬的动醋力系案数鸡：吸（漂3-息16择）狡式中宪──妨与起头升高灯度有愁关的改系数免，母～丛0.兔50坦；多──碍与臂阵架形爷式有叫关的要系数挖，对投常见织的汽叙车起挨重机菜、塔艇式起调重机贼动臂耍取露1.蓄6;看v酒──帐吊重蠢的起扰升速惨度（轰m/率s店）舍对常涛用的振动臂授起重隔机，杨可足睁够精内确地锅取背0.产35耕。毁三、部突然咐卸载敲冲击盆系数锅当起傻升质晴量部抄分或爹全部贱突然还卸载劫时，添将对关结构般产生牛动态郊减载芝作用茂。考卫虑这肾种工殃况时厨，通议常将伪起升赌载荷撇乘以膊突然坦卸载掘冲击压系数汗，烫按下料式计创算：痛（拦3-议17螺）半式中塑──旋起升本质量溪中突地然卸跟去的屿那部适分质驶量（陈kg蹲）贼;练誉瞧m伯──峰起升箭质量赔（壮kg岭）译;疾──歪系数露。对冲抓斗耀起重天机，夸；对汇电磁允起重拳机，播。检四、不运行夫冲击深系数纵当起眼重机污或其洲一部心分装拼置（饮小车双）沿鼻道路贸运行第时，心由于必道路屿或轨刺道不陡平（砍有接奏缝）望而使廉运动谨的质兰量产兽生铅父垂方组向的惑冲击畅作用耕。计雀算时窝应将未自重俊载荷木和起才升载圈荷乘艰以运榨行冲养击系栗数俘。有迁轨运遍行时孔，渗按下像式计福算：底（便3-岂18翻）先式中绳h佣──漆轨道踏接缝上处两裤轨道显顶面静的高谈度差柳，反mm喊；孩v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