龙门起重机设计计算

龙门起重机设计计算龙门起重机设计计算 一．设计条件一．设计条件 1. 计算风速 最大工作风速： 6 级 最大非工作风速：10 级(不加锚定) 最大非工作风速：12 级(加锚定) 2. 起升载荷 Q=40 吨 3. 起升速度 满载：v=1 m/min 空载：v=2 m/min 4. 小车运行速度： 满载：v=3 m/min 空载：v=6 m/min 5. 大车运行速度： 满载：v=5 m/min 空载：v=10 m/min 6. 采用双轨双轮支承型式，每侧轨距 2 米。 7. 跨度 44 米，净空跨度 40 米。 8. 起升高度:H 上=50 米，H下=5 米 二．二． 轮压及稳定性计算轮压及稳定性计算 ( (一一) ) 载荷计算载荷计算 1．起升载荷：Q=40t 2．自重载荷 小车自重 G 1=6.7t 龙门架自重 G 2=260t 大车运行机构自重 G 3=10t 司机室 G 4=0.5t 电气 G 5=1.5t 3．载荷计算 正面 名称 高度 风力 系数 系数C Kh 计算高度 挡风风力 结果高度h系数 面积A系数C CKhAKh 侧面 计算 挡风 结果高度h 面积A CKhA 货物1.2 小车1.1 司机室1.1 1.6 门架 大车1.1 合计 1.62 1.71 1.51 1.51 1.0 22 6 4.5 188 2 42.8 11.3 7.5 454. 2 2.2 518 50 68 40 44 1.2 1.1 1.1 1.6 1.62 1.71 1.51 1.51 1.0 22 6 3 142 2 42.8 11.3 5.0 343 2.2 404 50 68 40 44 0.50.51.1 44.8 工作风压：q Ⅰ=114 N/m 2 q Ⅱ=190 N/m 2 q Ⅲ=800 N/m 2(10 级) q Ⅲ=1000 N/m 2(12 级) 正面： Fw Ⅰ=518x114N=5.91 104N Fw Ⅱ=518x190N=9.86 104N Fw Ⅲ=518x800N=41.44 104N (10 级) Fw Ⅲ=518x1000N=51.8 104N (12 级) 侧面：Fw Ⅰ=4.61 104N Fw Ⅱ=7.68 104N Fw Ⅲ=32.34 104N (10 级) Fw Ⅲ=40.43 104N (12 级) （二）轮压计算（二）轮压计算 1． 小车位于最外端，Ⅱ类风垂直于龙门吊正面吹大车, 运行机构起制 动，并考虑惯性力的方向与风载方向相同。 龙门吊自重：G=G 1+ G2+G3+G4+G5=6.7+260+10+2=278.7t 起升载荷： Q=40t 水平风载荷：Fw Ⅱ=9.86t 水平风载荷对轨道面的力矩：Mw Ⅱ=9.86 X 44.8=441.7 tm 水平惯性力:F a=(G+Q) X a =(278.7+40) X 0.2 X 1000 = 6.37 X 10000 N =6.37 t 水平惯性力对轨道面的力矩：M a = 6.37 X 44=280.3tm 总的水平力力矩： M 1 = M a+ MwⅡ =722 tm 小车对中心线的力矩：M 2=（6.7+40）X 16=747.2tm 最大腿压： P max=0.25 (G+Q) + M1/2L + Mq/2K =0.25318.7 + 722.0/48 + 747.2/84 =79.675+15.04+8.9 =103.6t 最大工作轮压：R max= Pmax/4 =25.9t =26t ( (三三) ) 稳定性计算稳定性计算 工况 1：无风、静载，由于起升载荷在倾覆边内侧, 故满足∑M≧0 工况 2：有风、动载，∑M=0.95 (278.7+40) 12-628.3 =3004.9 0 工况 3：突然卸载或吊具脱落，按规范不需验算 工况 4：10 级风袭击下的非工作状态: ∑M=0.95 278.712 – 1.15 41.4444 =3177.2-2668.7 =1080.30 飓风袭击下： ∑M=0.95 278.812 –1.15 51.8 44.8 =508.50 为防止龙门吊倾覆或移动，龙门吊设置风缆。为防止龙门吊倾覆或移动，龙门吊设置风缆。 三三 起升机构设计计算起升机构设计计算 （一）（一）设设计参数计参数 1．起重量： Q=40t 2．起升速度： V 吊=1m/s V 空=2m/s 3．钢丝绳倍率: q=4 （二）（二）钢钢丝绳计算丝绳计算 S max=Q/(qaη) Q=40t=4000Kg q—倍率， q=4 a—卷入卷筒根数 a=2 η=0.97 S max=Q/(qaη)=40000/(2 40.97)=5.15103Kg 选择 6w(19)-20-185-Ⅰ-光 S p=Φ∑S=0.85 30.25=25.70t n S max=5  5.15=25.75t ( (三三) ) 电动机的选择及校核电动机的选择及校核 QV  1000 4010000 1 60  7.8 KW 10000.85 Nj 选择变速调速电机 YTSZ180L-8 额定功率： 11Kw 额定转矩： 140.1Nm 额定转速： 735r/min 转动惯量： 0.285Kgm2 重量： 250Kg 过载系数λ：2.8 过载校核:Pn HQV2.1 7.8  5.9Kw m10002.8 P n=11KW5.9KW 满足要求。 四四小车机构设计计算小车机构设计计算 （一）（一）确确定车轮直径定车轮直径 小车采用四轮布置，轨距 2m,轮距 2.5m。 小车自重引起的轮压 R t 6.710000 Rt1.31.1 2.2104N 4 起升载荷引起的轮压 4010000 Rl1.111105N 4 最大轮压：R max 13.2104 最小轮压：R min  2.2104 车轮的等效疲劳计算载荷 2R max Rmin 1 Rc(213.2  2.2)  9.53104 33 采用圆柱车轮和铁路轨道，初选车轮直径φ400，铁路轨道 P43，车 轮材料为 45 号刚， 踏面硬度HB=300—380,硬度层为15mm,P43 轨道是凸形， 曲率半径 R=300mm. 车轮的许用轮压为： R2 Rc C1C 2K2 3 (N) m C 1----车轮转速系数，车轮的转数 n  v3  2.39r /min  D0.4 C 2----运行机构工作级别系数，1 K 2---与车轮材料有关的电接触应力系数，0.1 R----曲率半径，为 300mm m---曲率半径的比值所确定的系数，为 0.45 R23002 4411.610 N  9.5310Rc C1C 2K2 3 1.1710.1N m0.453 ( (二二) ) 运行阻力计算运行阻力计算 1． 运行摩擦阻力 F f=wG, w=0.008 G  (6.7  40)  46.7104N F