5吨双梁桥式抓斗起重机设计计算书.doc

5吨双梁桥式抓斗起重机设计计算书 - 1 - 1.设计规范及参考文献 中华人民共和国国务院令（373）号《特种设备安全监察条例》 GB3811—2008 《起重机设计规范》 GB6067—2009 《起重机械安全规程》 GB5905-86 《起重机试验规范和程序》 GB/T14405—93 《通用桥式起重机》 GB50256—96 《电气装置安装施工及验收规范》 JB4315-1997 《起重机电控设备》 GB10183—88 《桥式和门式起重机制造和轨道安装公差》 GB/T14407—93 《通用桥式和门式起重机司机室技术条件》 GB164—88 《起重机缓冲器》 GB5905—86 《低压电器基本标准》 GB50278-98 《起重设备安装工程及验收规范》 GB5905—86 《控制电器设备的操作件标准运动方向》 ZBK26008—89 《YZR系列起重机及冶金用绕线转子三相异步电动机技术 条件》 2.设计指标 2.1设计工作条件 ?气温：最高气温40℃；最低气温-20℃ ?湿度：最大相对湿度90% (3)地震：地震基本烈度为6度 2.2设计寿命 ?起重机寿命25年 ?电气控制系统10年 ?油漆寿命10年 2.3设计要求 2.3.1 安全系数 2.3.1.1钢丝绳安全系数n≥6 2.3.1.2结构强度安全系数 载荷组合Ⅰ n≥1.5 载荷组合Ⅱ n≥1.33 2.3.1.3抗倾覆安全系数n≥1.5 2.3.1.4 机构传动零件安全系数 n≥1.5 - 1 - - 2 - 2.3.2钢材的许用应力值（N/mm2） 表1 - 2 - - 3 - ［σs］-钢材的屈服点； [σ]-钢材的基本许用应力； [τ]-钢材的剪切许用应力； [σc]-端面承压许用应力； 2.3.3螺栓连接的许用应力值（N/mm2） 10.9级高强度螺栓抗剪[τ]=350 2.3.4焊缝的许用应力值（N/mm2） 对接焊缝: [σw] = [σ] (压缩焊缝) [σw] = [σ] (拉伸1、2级焊缝) [σw] = 0.8[σ] (拉伸3级焊缝) [τw]= [σ]/21/2(剪切焊缝) 角焊缝: (拉、压、剪焊缝) [τw]= 160（Q235钢）200（Q345钢） 2.3.5起重机工作级别： 利用等级 U7 工作级别 A6 机构工作级别为 M6 3.设计载荷 3.1竖直载荷 3.1.1起升载荷 额定起升载荷：5t 3.1.2桥式起重机自重载荷 主梁：7.536t 端梁：1.374t - 3 - - 4 - 小车：5.215t 大车运行机构：5.67t 梯子平台：2t 抓斗：2.615t 总计：29.4t（未包括抓斗自重） 3.1.3 起升载荷基本值：5（包括抓斗自重）t 3.1.4 冲击系数 3.1.4.1起升、制动冲击系数?1 起升速度：?h=0.668m/s 起升平均加速度а=0.334m/s2 （起升、制动时间t=2s） 制动冲击系数?1 ?1=1+a/g 式中g—重力加速度，取g=9.81 m/s2 ?1=1+a/g=1+0.334/9.81=1.034 3.1.4.2起升载荷动载系数?2 根据《起重机设计手册》当起升速度Vhlt;0.2 m/s时 ?2=1.1 3.1.4.3运行冲击系数 起重机大车重载走行速度为1.57m/s，起重小车重载的走行速度为 0.743m/s，轨道平顺程度良好，因此在运行中载荷的最大竖向冲击力将发生在轨道接缝处，则运行冲击系数。 ?3=1.10+0.058?h1/2 式中 h—轨缝高差，h=0.002m ?3=1.10+0.058?1.57?0.0021/2=1.1041 - 4 - - 5 - 以上计算的三个冲击系数不会同时发生，因此我们在检算结构和机构的强度和稳定性时取起升载荷的冲击系数?=1.1。 3.2水平载荷 3.2.1运行惯性力 起重机或小车在水平面内进行纵向或横向运动起（制）动时，起重机或小 车自身质量和总起升质量的水平惯性力，按该质量与运行加速度乘积的 υ5倍计算，此时取υ5=1.5，用来考虑起重机驱动力突变时结构的动力效 应。 起重机大车横向走行紧急制动时惯性力：(制动时间取t=6s) 空载时： F=1.5 ×(29400+2615)× 94.2/60/6=12566 N 重载时： F=1.5 ×（ 29400+5000）× 94.2/60/6=13502 N 小车纵向走行紧急制动时惯性力：(制动时间取t=4s) 空载时： F=1.5 × (5215+2615)×44.6/