LD10t单梁设计计算书

LD型电动单梁起重机设计计算书LD10t-13.52m-10m股份有限公司2012.6.16一、起重机的总体要求与已知参数额定起重量:Q==10000kg葫芦自重：=1098kg跨度:L=13.52m起升速度:小车运行速度:大车运行速度:起重机工作级别：A4二、大车运行机构设计计算1、大车运行机构电机选择（1）大车运行机构静阻力：大车运行机构静阻力起重量，取10t大车自重，取4.51t静阻力系数，查表取0.009（2）大车惯性阻力大车起动时的惯性阻力k考虑旋转件的惯性阻力系数，k取1.2起动平均加速度大车起动加速度额定运行速度,（3）风阻力室内用风阻力不计（4）大车运行机构电动机功率大车电机功率按静阻力计算的静功率按惯性阻力计算的功率2、大车运行机构减速机选择：R车轮直径：270mmn电动机转速i机构传动比按减速机、电机样本选取LDA，58.95ZDY（D）22-4/1.5kW三、主梁设计计算1、主梁断面几何特性LD10-13.52m的断面如右图所示：计算得主梁断面惯性矩为：Ix=2224147663.108Iy=419499208.1272、主梁强度计算根据此种梁的结构特点,主梁强度计算按第Ⅱ类载荷进行组合。如下图所示:垂直载荷在下翼缘引起的弯曲正应力式中P——电动葫芦在额定起重量下的总轮压，N——起重量N，=10t=100000N；——电动葫芦自重，N，=10760N；——动力系数，按第二类载荷组合取=1.2；——冲击系数，取=1.1；——主梁整体弯曲应力，；——主梁下表面距截面形心轴的距离，=455.5；——梁跨中截面对轴的惯性距，；——司机室重量，N，本车无司机室，=0；——司机室重心至支承的距离，；L——梁的跨度，；L=13520q——主梁单位长度重量，。q=2424×9.8÷13520=1.76N/mm故：满足设计要求主梁工字钢下翼缘局部弯曲应力计算工字钢采用30t工字钢，轮压作用点i及轮压作用点位置比值ξi=a+c-ea=(b-d)/2=(12.8-1.2)/2=5.8cmc=0.4cme=0.164R=2.739cmi=3.46cmξ=i/a=0.60（1）工字钢根部点1由下翼缘在平面内及平面内弯曲引起的应力分别为，（2）作用在点2下表面由翼缘在平面内及平面内弯曲引起的应力分别为，（3）靠近自由端的点3由翼缘在平面内弯曲引起的应力为式中，、、、、——由轮压作用点位置比值ξ决定的系数（图4-3-7）*起重机设计手册.中国铁道出版社2001版第599页，下同*P——电动葫芦一个车轮的最大轮压，N；取P=13750Nt——距边缘处的翼缘厚度，mm；t=20mm由图4-3-7查得=0.55、=0.1、=0.3、=0.78、=0.61故合成应力计算（1）工字钢下翼缘上表面点1的合成应力为（2）工字钢下翼缘下表面点2的合成应力为（3）工字钢下翼缘靠近自由端的点3的合成应力为式中——主梁整体弯曲应力；0.9——考虑工字钢下翼缘因磨损而减弱的系数。满足设计要求由于主梁高宽比为2.22，小于3，所以不必进行稳定性计算。3、刚度计算主梁垂直静刚度计算fc=PL3/48EJxP=10000+1098=11098(kg)fc=11098×13523÷(48×2.06×106×222414.8)=1.25cm≤[fc]=L/750=1352/750=1.8(cm)满足设计要求结论：该结构满足设计要求。四、主端梁连接计算LD10t-13.52m的主端梁连接螺栓采用单边8个，总共为16个M24,8.8级的高强度螺栓。高强度螺栓的承载力最大拉力验算T==单栓承载力[N]=0.7P=T<[N],故验算通过。抗剪力计算单栓抗剪力式中：——一个高强度螺栓的抗剪许用承载力，N；m——连接结构中传力摩擦面数；f——摩擦系数。P——高强度螺栓预紧力，NT——每个高强度螺栓在轴线方向所受的平均外拉力，此外拉力不应大于预拉力P的70%，N.则：每个螺栓承受的力F=kNF<,故满足要求。五、钢丝绳受力计算所选钢丝绳的整绳最小破断拉力应满足：式中：F0——钢丝绳的整绳最小破断拉力，单位为kN;S——钢丝绳最大工作静拉力，单位为N；N——钢丝绳的最小安全系数，由设计规范，M4时，n=4。10t葫芦为4/2出绳，吊钩上有4根绳承载受力，则S=10÷4×9.8=24.5kN则10t葫芦所用钢丝绳型号为15NAT-6×37-FC1670ZS，钢丝绳最小破断拉力为141kN>F0=98kN故所选用的钢丝绳能够满足使用。LD10T-13.52M全变频起重机元件计算说明1、整车功率大小起升电机功率13KW1台电流30A大车电机功率1.5KW2台电流4.3A/台共8.6A小车电机功率0.8KW2台电流2.4A/台共4.8A整车功率34.6KW电流43A2、变频器的选用2.1起