塔式起重机设计计算

塔式起重机计算书1一．臂架计算_______________________________________________________31.1俯仰变幅臂架________________________________________________________31.1.1载荷____________________________________________________________________31.1.2臂架计算________________________________________________________________31.2小车变幅臂架计算（单吊点三角截面）__________________________________91.2.1载荷____________________________________________________________________91.2.2臂架计算________________________________________________________________91.3小车变幅臂架计算（双吊点三角截面）_________________________________221.3.1载荷___________________________________________________________________221.3.2臂架计算_______________________________________________________________22二塔式起重机塔身结构计算_________________________________________402.1塔身受力计算_______________________________________________________402.1.1塔身在臂根铰接截面受力计算：___________________________________________412.1.2塔身内力计算工况_______________________________________________________412.2桁架塔身整体强度和稳定性计算_______________________________________432.2.1塔身截面几何性质_______________________________________________________432.2.2塔身的长细比___________________________________________________________462.2.3塔身强度与整体稳定性___________________________________________________482.3桁架塔身主肢计算___________________________________________________482.4腹杆计算___________________________________________________________492.5塔身位移计算_______________________________________________________512.6塔身的扭转角_______________________________________________________512.7塔身的连接_________________________________________________________53三整机稳定性的计算_______________________________________________553.1第一种工况（无风，验算前倾）：_____________________________________563.2第二种工况（无风，验算后倾）_______________________________________573.3第三种工况（最大风力作用下，验算前倾）_____________________________573.4第四种工况（最大风力作用下，验算后倾）_____________________________573.5第五种工况（45度转角）____________________________________________583.6第六种工况（非工作状态、暴风侵袭）_________________________________58塔式起重机计算书23.7第七种工况（突然卸载，验算后倾）___________________________________59四变幅机构计算___________________________________________________604.1正常工作时变幅机构的作用力_________________________________________604.2最大变幅力_________________________________________________________614.3机构的参数计算_____________________________________________________62五回转机构_______________________________________________________655.1回转阻力矩计算_____________________________________________________65六起升机构的计算_________________________________________________686.1钢丝绳与卷筒的选择_________________________________________________686.2选择电动机_________________________________________________________686.3选择减速器_________________________________________________________696.4选择制动器_________________________________________________________706.5选择联轴器_________________________________________________________706.6起制动时间验算_____________________________________________________71七行走机构的计算_________________________________________________727.1运行阻力的计算_____________________________________________________727.2电动机的选择_______________________________________________________737.3减速器的选择_______________________________________________________757.4制动器的选择_______________________________________________________757.5联轴器的选择_______________________________________________________767.6运行打滑验算_______________________________________________________76塔式起重机计算书3一．臂架计算1.1俯仰变幅臂架1.1.1载荷起重臂架的主要载荷为起升载荷、臂架自重载荷、物品偏摆水平力、各种惯性力和风力。臂架按两个平面的作用载荷进行计算：1）变幅（垂直）平面：受有起升载荷、物品偏摆力、自重载荷、惯性力和风力。2）回转（水平）平面：受有物品偏摆力、惯性力和风力。1.1.2臂架计算1）计算模型臂架整体受力分析如图1-1所示，分别受距头部起升滑轮Lx1处的变幅拉板力和起升载荷作用，同时承受导向轮处起升单绳拉力。θθθ图1-1臂架受力简图根据力矩平衡原理，对臂架铰点取矩，拉板力Fg为：gshshGgLLFGRQRF/)(12−+=ϕϕ式中，2ϕ－起升载荷冲击系数，05.12=ϕ；Q－起升载荷；塔式起重机计算书4gmmQOQ)(+=Qm－额定起重量，随幅度而变化；Om－吊具质量；R－起升载荷力臂；θcosLR=L－臂架长度；θ－臂架仰角；1ϕ－臂架自重冲击系数；G－臂架自重；gmGb=bm－臂架质量；GR－臂架自重力臂；θcosGGLR=GL－臂架重心位置；shF－起升绳拉力；ηϕmQFsh/2=η,m－起升倍率与滑轮组效率；mm)98.01(98.01−−=ηshL－起升单绳拉力力臂；)sin()(22LRarctgRLLDshDsh++=θDR－起升滑轮处绕绳直径；shθ－起升单绳与臂架轴线夹角；gL－变幅拉板力对臂架铰点的力臂；)2/sin()2/()(2221xgxgLLharctghLLL−++−=θh－距臂头Lx1处的臂架截面高；gθ－变幅拉板与臂架轴线夹角；臂架轴向力为变幅拉板力、起升载荷和起升单绳拉力合力：shshggbFFQFθθθϕcoscossin21++=2）临界力Plinx、Pliny计算变幅平面内，最小截面高度为minH，最大截面高度为H。单个弦杆截面面积：塔式起重机计算书5)(422211DDA−=π式中，21,DD－弦杆外径与内径。最小惯性矩：2minmin)2/(HAIy=最大惯性矩：2)2/(HAIy=根据yyII/min，查《起重机设计规范（报批稿）》85页表J3可知2μ值。长细比：yyrL21μμλ=换算长细比：lyykyAA402+=λλ临界力：22kylinyEAPλπ=式中，μ1－与支承方式有关的长度系数，查83页表J1，得臂架在旋转平面内为悬臂梁，μ12=；臂架在变幅平面内，11=μ；μ2－变截面系数；yr－变幅平面内，最大截面回转半径；AIryy=A－各弦杆截面面积和；14AA=lyA－垂直于y-y轴的平面内各腹杆截面面积和；'2lylyAA='lyA－单个腹杆截面面积；()42221'ddAly−=π1d－腹杆外径；2d－腹杆内径；旋转平面内，最小截面宽度为minB，臂架标准节截面宽度为B。最小惯性矩：2minmin)2/(BAIx=最大惯性矩：2)2/(BAIx=根据xxII/min，查《起重机设计规范（报批稿）》85页表J1可知2μ值。塔式起重机计算书6长细比：xxrL321μμμλ=式中，xr－旋转平面内，最大截面回转半径；AIrxx=3μ－拉臂绳或起升绳影响的长度系数；ggBRBA21213−=−=μgB－起升滑轮铰点到变幅拉板后铰点的水平距离，作图得知。换算长细比：lxxkxAA402+=λλ其中：lylxAA=临界力：22kxlinxEAPλπ=3）臂架整体的稳定性假想长细比λF查表取值；350sFσλλ=，查《附录H》表，由这里的λF（相当于表中的λ）得ϕ，其中λ取kxλ和kyλ中较大的一个。整体稳定性：[]σϕθϕϕσ+==AGFANbsin1（加了自重）4)距臂头Lx处截面的稳定性距臂头Lx处的臂架截面宽×高为B×Hmm，变幅平面内弯矩为端部弯矩是由起升单绳拉力、变幅拉板力和起升载荷偏心引起的：DshshoyRFMθcos=横向载荷引起的弯矩是由起升单绳拉力、变幅拉板力和起升载荷在垂直臂架轴线方向分析（力？）引起的：()LxQLLFLFMxxggxshshhy×−−+=θϕθθcossinsin21回转平面内弯矩两根起升导向绳对称：0=oxM单