?、僭O(shè)計計算主梁梁高
運行沖擊系數(shù)取φ4=1.16;起升沖擊系數(shù)取φ2=1.14;額定起重量Q=320000N;小車自重重量GXC=40000N(小車自重重量參照同類小車的自重,對沒有參照的小車自重,可先估算,待設(shè)計完小車后,再回過頭來驗算主梁的設(shè)計計算);小車基距b=980mm;主梁跨度S=22500mm;
截面腹板厚度之和:δ=16mm,δ1=8mm,δ2=8mm采用Q235材料;
許用應(yīng)力:[σ]=1.40×105kN/m2;彈性模量:E=2.1×108kN/m2;
許用剛度:推薦初選設(shè)計主梁:β=700(A5級以下);
腹板加強勁重量比腹板重量:α=1/3;
走臺欄桿軌道機械電氣設(shè)備重量比主梁重量:λ=0.2;
材料比重:γ=78.5kN/m3;
C1為將小車輪壓轉(zhuǎn)化為跨中集中力時計算彎矩的換算系數(shù),C1=1;
C2為將小車輪壓轉(zhuǎn)化為跨中載荷計算撓度的換算系數(shù)
[Q]>Q=320kN,剛度為控制條件。
經(jīng)濟梁高:
圓整取:hg=1150mm(作為主梁上下蓋板之間的凈高)
?、诔醪酱_定主梁截面面積
經(jīng)濟梁高上蓋板與腹板截面積之比?。?
上蓋板的截面積尺寸:?
上蓋板的厚度:δ3=12mm
下蓋板的厚度:δ4=12mm
上蓋板的寬度:?
圓整取:by=500mm,作為主梁腹板之間的凈寬。
③確定承壓梁的梁高
根據(jù)前面計算和用戶給定參數(shù)得:φ2=1.14;φ4=1.16;GXC=40000N;Gq=170000N;Q=320000N;δ1=δ2=8mm;δ3=12mm;δ4=20mm;B2=576mm;[τⅠ]=140/1.732=80MPa;Ix=2.3×109mm4。
考慮制作的工藝性,承壓梁梁高按經(jīng)驗公式取值。
h1=(0.25~0.5)h;B1=(1.2~1.6)B2;取h1=300mm,B1=876mm
則Sx=4059680mm3
所選承壓梁梁高和截面符合要求。
④主梁的筋板布置
主梁采取半偏軌梁,對腹板120<1150/8=144≤160,根據(jù)腹板的加勁原則,在梁全長內(nèi)設(shè)置橫向大加筋板和小三角筋板,并同時在受壓區(qū)設(shè)置一道和第二道縱向加勁桿。**道高度設(shè)置在距腹板受壓邊緣(0.2~0.3)h0處,第二道設(shè)置在距腹板受壓邊緣(0.5~0.7)h0處;主梁大隔板間距(除兩端尺寸外)a=2000mm,省去小隔板,采用小三角筋板。h0=1150,取**道高度為300mm,第二道高度在距腹板受壓邊緣800mm。
對上蓋板,508/12=42≤50,根據(jù)蓋板的加勁原則,上蓋板不需布置縱向加勁桿。
?、輰χ髁哼M行Ⅲ類載荷組合驗算
兩腹板中心線間距:b1=508mm;
主梁高度:h0=1150mm(凈空);
大車加減速:a=0.15m/s2;
半個大車的結(jié)構(gòu)重量:Gq=84000N(主梁+走臺);
主梁走臺自重均布載荷:?
均布載荷在跨中引起的*大彎矩:?
作用于一根主梁上的載荷:
在設(shè)計小車時,得a1=490mm,a2=490mm;
主梁截面幾何參數(shù):Ix=7.52×109mm4;y1=629mm;y2=545mm;Iy=1.62×109mm4;x1=299mm;x2=277mm。
a.主梁垂直靜撓度
垂直剛度滿足設(shè)計要求。
b.垂直平面內(nèi)的應(yīng)力計算
?集中力引起的跨中*大彎矩
垂直平面內(nèi)主梁跨中截面正應(yīng)力
c.水平平面內(nèi)的應(yīng)力計算(主梁慣性載荷產(chǎn)生的彎矩)
?均布慣性載荷
均布慣性載荷跨中產(chǎn)生的*大彎矩:?
小車對主梁的集中慣性載荷
Pg=1.5(GXC+Q)×0.1×0.5×a=1.5×(4+32)×104×0.1×0.5×0.15=4.05×103(N)
集中慣性載荷引起的跨中*大彎矩:
水平平面內(nèi)主梁跨中截面正應(yīng)力:
綜合應(yīng)力:σ=1.15(σ1+σ2)=1.15(115.3+5.00)=138.34MPa≤[σ]=140MPa式中,1.15為考慮主梁跨中的約束扭轉(zhuǎn)和約束彎曲的影響,強度滿足設(shè)計要求。
水平剛度滿足設(shè)計要求。
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