65/10t-52m桥式起重机结构设计
P
?PHz(1?zS)=282490N?m
PM为在水平面内将主梁按简支梁算得PH力作用截面弯矩,M
水平移动集中载荷PH下主梁跨端(z?0.34m)的弯矩和剪力
MPyd?MP?1?1????7340?0.708?5197N?m (8b) 2r?1?z??PFSd?PH?1???21588NS?? (9b)
PPM为在水平面内将主梁按简支梁算得PH力作用截面弯矩,M?PHz(1?zS)=7340N?m
2.7偏斜侧向力引起的内力计算
计算简图如7
图7
考虑小车在跨端时,产生最大侧向力。 侧向力为 PS?189000N 超前力 Pw?PsB0S?189000?97705200012?35510N
B端水平剪切力 Fd?Ps?94500N
考虑两根梁不均匀承担,一根梁上偏斜侧向力在跨中的弯矩和剪力
Msykz?23PwS/2?23?35510?52/2?615507N?m (3c)
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Fkz?s
23Pw?23?35510?23673N (4b)
考虑两根梁不均匀承担,一根梁上偏斜侧向力在跨端的弯矩和剪力
Msykd?23PwS?223?35510?52?1231013N?m2 (8c)
Fcs?Pw??35510?23673N (9c)
33主梁跨端总的水平剪切力为
FdFPS?FSd?FSd?Fcs?10941?21588?23673?56202N
主梁跨端总的水平弯矩为
Msy?MFyd?MPyd?Mykd?52444?5197?1231013?1288654N
2.8跨中计算内力
主梁跨中总垂直弯矩,由式(1a)、(1b)得
MFxz?Mxz?MPxz?5851320.8?6433571.2?12284892N?m 主梁跨中总垂直剪力,由式(2a)、(2b)得
FXkz?FPz?255808N 主梁跨中总水平弯矩,由式(3a)、(3b)、(3c)得
MPyz?Myz?MFsyz?Mykz?200003?87935?615507?903445N 主梁跨中总水平剪力由(4a)(4b)得
FPYkz?FSz?Fskz?10865?23673?34538N 主梁跨中总扭矩
Tnkz?Tkz?17211N?m 2.8跨端计算内力
主梁跨端总垂直弯矩为 (6a)(6b)
Mxd?MFPxd?Mxd?324390?153035?478843N?m 主梁跨端总垂直剪切力为 (7a)(7b)
FFPXkd?Fc1?Fc1?450102?508158?958260N 主梁跨端总的水平弯矩为(8a)(8b)(8c)
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1)
2)
3)
4) 5)
6)
7)
( ( ( ( ( ( (
Myd65/10t-52m桥式起重机结构设计
?MFyd
?MPyd?Msykd?52444?5197?1231013?1288654N?m (8)
主梁跨端总的水平剪切力为 (9a)(9b)(9c)
FS?FSd?FSd?Fcs?10941?21588?23673?56202NdFP (9)
3 主梁设计计算
3.5 主梁验算
主梁静强度设计计算应按最不利载荷组合对危险截面进行强度验算,校核所选取的主梁截面是否满足要求。 3.5.1强度的验算 (1)静强度
主梁通常按垂直载荷、水平载荷、扭转载荷作用下,验算同一危险截面的同一验算点强度。危险截面为移动载荷分别位于跨中、跨端极限位置时的跨中、跨端截面,验算点如图8所示,2、3、4点是计算危险点。
y412x3图8
1)主梁跨中截面校核 1点最大自由弯曲正应力
?1x=MxzWx==122848920.1099843683?112MPa
?1y=MyzWy=Myzx1Iy=903445?10?57523446099968?22MPa2点最大自由弯曲正应力
?2x=MxzWx=MXzy2IX=12284892N?m?1440mm161127104512mm4?109.8MPa
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?21.2MPa3
?2y=MyzWyFPc1=S2x?Myzx2Iy==903445?10?550234460999683
?2x=255808?41759375mm42IX?2?161127104512mm?10mm=3.3MPa
3点最大自由弯曲正应力
?3y=MyzWyF=PMyzx3IyS3x?=903445?10?550234460999683?21.2MPa
?3x=c12IX?=255808?62495376161127104512?10=9.9MPa
4点最大弯曲压应力
?4x=MxzWx=12284892N?m0.109984368?m3?111.7MPa
主梁跨中截面各点扭转切应力 2、3点
?nkz?Tnkz2A0??172110002?2905?1090?10?0.3MPa
4点
?4n?Tnkz2A0??172110002?2905?1090?25?0.1MPa
A0——箱型主梁跨中截面周边板厚中线围成的面积。
轮压作用下翼缘板局部弯曲应力计算 轨道与翼缘板之间的接触支撑力
F=1+P96KFbIga?0332?2448.7N
式中P——小车轮压;
KF——计算系数;
Ig——轨道的惯性矩;
?——翼缘板厚度;
0
a、b——四边简支翼缘板的边长,a为小隔板间距,b为腹板间距,通常a?b;
翼缘板上表面的局部弯曲应力为
纵向应力
?a=KaF?20=3.53MPa
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横向应力
?b=KbF?02?4.11MPa
其中系数查《机械装备金属结构设计》P205表7-6。 各点强度校核
[?]?235MPa1.48?158.8MPa
?1??1x??1y?134MPa?[?]22?2?(?2x??2y)?(3?2x+?nkz)?131MPa?[?] ?3?(?3y?(3?3x+?nkz)?23.5MPa?[?]
22?4?((?4x+?a)??b-(?4x+?a)?b+3?4n?113MPa?[?]222主梁跨中各点验算通过。 2)主梁跨端截面校核 1点最大自由弯曲正应力
?1x=MxdWx=478843N?m0.031947422?m3
?15MPa
?1y=MydW1y=1288654?10?60.021352428=60.4MPa
2点最大自由弯曲正应力
?2x=MxdW2x=MXdy2IX=478843N?m0.033544792?m3?14.3MPa
?2y=?2x=MydWy?=Mydx2Iy=1288654?10?60.0223229933?57.7MPa3
Fc1dS2x2IX?=954089.2N?0.014734375m42?0.016772396032m?0.01m=42.2MPa
3点最大自由弯曲正应力
?3y=?3x=MydWy?=Myx3Iy=1288654?10?60.2232299333?57.7MPa
Fc1dS3x2IX?=958260?0.0172343762?0.016772396032?0.01=49.2MPa 4点最大弯曲压应力
?4x=MxdWx=478843N?m0.031947422?m3?15MPa
跨端各点扭转切应力为
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