?、僭O(shè)計(jì)計(jì)算主梁梁高
運(yùn)行沖擊系數(shù)取φ4=1.24;起升沖擊系數(shù)取φ2=1.22;
截面腹板厚度初選:δ=δ1+δ2=28mm;δ1=16mm;δ2=12mm;
采用Q235B材料,許用應(yīng)力[σ]=1.40×105kN/m2;采用Q345B材料,許用應(yīng)力[σ]=2.30×105kN/m2;彈性模量E=2.1×108kN/m2;許用剛度初選β=700;腹板加勁板重量比腹板重量α=1/3;
走臺(tái)欄桿軌道機(jī)械電氣設(shè)備重量與主梁重量之比λ=0.2;材料比重γ=78.5kN/m3;
C1將小車輪壓轉(zhuǎn)化為跨中集中力時(shí)計(jì)算彎矩的換算系數(shù)C1≈1;
C2將小車輪壓轉(zhuǎn)化為跨中載荷計(jì)算撓度的換算系數(shù)
主梁采用Q235B材料,主梁梁高計(jì)算為:
[Q]
根據(jù)強(qiáng)度控制梁高的公式計(jì)算梁高,先求出K1
圓整取hq=3300mm。
強(qiáng)度為控制條件,采用Q235材料,工作級(jí)別為A5;為了減輕主梁重量,節(jié)約材料,主梁的材料改為Q345,其梁高計(jì)算為
剛度為控制條件。
圓整取hg=2750。
(3300-2750)/3100=17.7%
由上計(jì)算可知,對(duì)A5以下級(jí)別的起重機(jī),當(dāng)強(qiáng)度為控制條件時(shí),改用Q345材料可以節(jié)約鋼材,減輕主梁的重量約5%~8%。
?、诔醪酱_定主梁截面面積
取經(jīng)濟(jì)梁高蓋板與腹板截面積之比?,不設(shè)走臺(tái),把主梁兼做走臺(tái);上蓋板δ3=24,下蓋板δ4=20。
上蓋板的截面積尺寸?
上蓋板的寬度
by=1400mm作為主腹板和副腹板之間的凈寬距離。
③確定大車主梁承壓梁的梁高
將主梁跨端的承壓梁上下蓋板、主副腹板加強(qiáng),厚度全部等于24mm,采用Q235-B材料,根據(jù)主梁設(shè)計(jì)計(jì)算和用戶給定參數(shù)得以下數(shù)據(jù)。
φ2=1.22;φ4=1.24;GXC=580000N;Gq=1380000N;Q=3000000N;B1=2018mm;B2=1578mm;δ1=δ2=δ3=δ4=24mm;b0=1430mm;[τ]=80MPa;Ix=14.56×109mm4。
參考同類歐式大車主梁的承壓梁高,取h1=800mm,則Sx=19987614mm3(圖4-53)
④主梁的筋板布置
主梁采取全偏軌梁,對(duì)腹板,當(dāng)160<2750/16=172時(shí),按高腹板局部穩(wěn)定性原則,多設(shè)置幾道縱向加勁桿,**道高度宜不大于500mm,其他道高度宜不大于800mm。**道設(shè)在距上蓋板500mm處,第二道設(shè)在距上蓋板1300mm處,第三道設(shè)在距上蓋板2100mm處(圖4-53)。
當(dāng)上下蓋板較寬時(shí),宜設(shè)置一道或多道縱向加勁桿。所劃分出來的區(qū)格寬度c不大于50δ。
b0=1400mm;δ3=24,δ4=20;b0/δ3=58>50,b0/δ4=70>50
在上下蓋板分別設(shè)置一道縱向加勁桿(圖4-53)。
?、輰?duì)主梁進(jìn)行Ⅲ類載荷組合驗(yàn)
兩腹板中心線間距b1=1400mm,主梁高度h0=2750mm;運(yùn)行沖擊系數(shù)取φ4=1.24;起升沖擊系數(shù)取φ2=1.22;大車加減速a=0.1m/s2;額定起升量Q=3000000N;小車重量GXC=580000N;小車基距b=4400mm;小車跨距S=33500mm。大車半個(gè)橋架的重量Gq=565000N(主梁+走臺(tái));
主梁走臺(tái)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(jì)小車時(shí),得:a1=2300mm,a2=2100mm(圖4-54)。
主梁慣性矩:Ix=2.081×1011mm4;y1=1521mm;y2=1273mm;Iy=6.05×1010mm4;x1=820mm;x2=708mm;彈性模量E=2.1×108MPa。
小車輪壓:
圖4-54例2的小車輪壓分布圖(單位:mm)
a.主梁垂直靜撓
垂直剛度滿足設(shè)計(jì)要求。
b.垂直平面內(nèi)的應(yīng)力計(jì)算
集中力引起的跨中*大彎矩:
垂直方向主梁跨中截面正應(yīng)力:
c、水平平面內(nèi)的應(yīng)力計(jì)算
均布慣性載荷:
均布慣性載荷跨中產(chǎn)生的*大彎矩:
小車對(duì)主梁的集中慣性載荷:
Pg=1.5(GXC+Q)×0.1×0.5×a=1.5×(58+300)×104×0.1×0.5×0.1=2.69×104N
集中慣性載荷引起的跨中*大彎矩:
水平方向主梁跨中截面正應(yīng)力:
綜合應(yīng)力:σ=1.15(σ1+σ2)=1.15(137.8+3.13)=162MPa≤230MPa
強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求,1.15是考慮主梁跨中的約束扭轉(zhuǎn)和約束彎曲的影響。
水平撓度:
水平剛度滿足設(shè)計(jì)要求。
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