桥式起重机箱形主梁疲劳强度验算

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学术桥式起重机箱形主梁疲劳强度验算辅三钢冶金建设有限公司-梁长安的主梁形式，工作级另 为A5级以上的起重机主梁应进行疲劳强度计算。本文以 《起重机设计规范》[1]为准则，以 (7.57.5)t A6级起重机为例，介绍正轨箱形梁疲劳强度计算方法和步骤 ，设计及选材。

概述由我冶建公司承接制作的用于三钢集团高线厂发货料场的 (7.57.5)t、22.5m 工作级别为A6双梁电磁桥式起重机。由于行车使用作业环境差，工人操作习惯、熟练程度等不同对行车主梁及整体结构会产生-定影响。因其工作级别高，起吊频繁、连续作业，特别是对行车桥架的疲劳强度要求较高。按 《起重机设计规范》 (GB/T3811-2008)要求 [1]，为满足生产需求，确保产品质量，在设计、选材、制作基础上对桥架即正轨箱形梁的疲劳强度进行复核计算。

1.主要参数和计算简图1.1主要参数：起重量Q7.57.515000kgf跨度L22.5m 工作级别A6 材料Q235BV 90.78m/min V 38.9m/min V±手L12.35m/min小车轨距Lxc5500mm 小车轮距b1800mm ；1.2主梁中间截面尺寸：主梁高度H1782腹板高度h1750mm上下盖板宽度 B660mm上下盖板厚度 6 1：16 6 216mm腹板厚度 6Sm 主梁两腹板内壁间距离b596mm。

1.3主梁的计算简图和截面尺寸为下图1、图 2所示图 1主梁的计算简圈 图2主梁截面尺寸简图1.4主梁截面特性Wx：( 了h3B 6 1)h (T17506660X16)× 17502.46X。i0(竿h)b：(6(x16Wy 5 1750×8) T -X5961.044X 10 IlIl。

HI w 了 2·46X]07X 1782/2 2L 92X 109filmIyWy 1.044X 10 X660/23.445X 109 inm4I90 Machine China中国机械1.5计算载荷的确定按 《起重机课程设计》 [2]表7-5中第 1种载荷组合情况验算大车运行机构的设计重量G1和作用位置 L1GI≈ 2.054tf L1≈ 1.5m司机室的重量GO 1000kg 其重心距支点的距离 L0≈2.8m 小车重量 G小 9000 kgf主梁总的计算均布载荷q半个桥架 (不包括端梁)的自重Gq/214.204tf，主梁由于桥架自重引起的均布载荷ql 142 040. 631tf/m大车运行机构采用分别驱动，主梁所受的全部均布载荷q就是桥架自重引起的均布载荷 q ，即qq1O.631tf/m主梁总的计算均布载荷qk q 由[1]中表 2-6查得式中k1(1kⅡ)/2 kI kⅡ为冲击系数，kI1.i则k I(1kI)/2(ii.1)/21.05qk I qL 05×0.6310.6631f/m6.63N/mm2.计算截面和计算点根据理论分析和设计计算实践，桥式起重机箱形主梁，只需验算跨中和1/4跨度处两个截面。

3.跨中截面最大应力及最小应力计算满载小车及等效载荷在跨中时小车两个车轮的计算轮压值 P1、P2作用在-根主梁上的小车两个车轮的轮压值P1 、P2 由[1]中表74查得满载小车及等效载荷时P 15500kP2 5400kgf考虑第 1种载荷下动力系数 I(1m.)/2由 《起重机课程设计》 [2]中图2-2中曲线查得I1.75，这样 I(11.75)/2l375 即小车两个车轮的计算轮压值为：Pl I Pl 1.375X55007562.5kgf75625NP2 I P2 1.375×54007425kgf74250NRP1P2149875N P1 blP2(2400-b1)75625 bi74250 (1800-b1) bl892mm小车轮压引起的弯矩M1RL(2bl/L)/4149875X22500×(1-2X892/22500)/47.76×10 N.mm主梁自重引起的弯矩M2 qL /86.63×22500 /84.196 ×10N.mm小车轮压水平制动引起的弯矩 RI(P1P2)/1oMllR1L(2bt/L)/40.776×10。N.fifth主梁自重水平制动引起的弯矩M2i0.4196× 10 N.m 计算弯矩为 (中1L15 中21.1)M3中1 MI 2 M2I.15X 7.76XlO 1.1X4。

196X 10 13.54X i0。N. mmM4 MIi M2l0.776× i080. 4I96× l01.196× 10。N. mm最 大 弯 曲 应 力 o maxM3/WxM4/Wy：13.54X lO /(2.46×i0 )1.196X 1O 8/(1044X10 )66.5 N/ram2最小弯曲应力计算时，空载小车离跨端极限位置时 o min作上述同样计算，作用在-根主梁上的小车两个车轮的轮压值Pl 、P2P 1 G小 /4P2 9000/4225Okgf考 虑 第 1种 载 荷 下 动 力 系 数 (1 .)/2 由 《起 重机 课程 设计》 [23中 图2-2中 曲 线 查 得 1.75，这 样 (11.75)/21.375 即小车两个车轮的计算轮压值为：Pl P1 1.375×22503094kgfP230940NR Pl P261880N小车轮压引起的弯矩小车轮压引起的弯矩M1RL(1-2bl/L)/461880×22500×(1-2×892/22500)/43.20×10 N.Im主梁自重引起的弯矩M2qL2/86.63×22500 /8：4.196×108 N.m小车轮压水平制动引起的弯矩RI(PIP2)/10M1 IR L(t-2bl/L)/40.320 X 10 N.m主梁自重水平制动引起的弯矩M210.4196×10 N.1m计算弯矩为 巾11.15 2l1M3巾1 MI 2 M21.15X3.20X10%1. 1x 196Xi088. 3X MIiInM4 M11 M210.320×108O.4196×10a0. 74× 10 N.m 最小弯曲应力 ominM3/WxM4/Wy8.3X108/(2 46Xl0 m 4X1/(1.044X1 )蛆82 N/W4 1.4跨度处截面最大应力及最小应力计算小车离跨端L/4时 o max 、T max满载小车及等效载荷离跨端L/4即x5625nn时，作用在- 根主梁上的小车两个车轮的轮压值P1 、P2 由《起重机课程设计》 [2]中表7-4查得满载小车及等效载荷时P 1 5500kgf P2 5400kgf考虑第1种载荷下动力系数 I(1 n)/2由 《起重机课程设计》 [2]中图22中曲线查得I1.75，这样 I(11.75)/2-1.375 即小车两个车轮的计算轮压值为：Pl P1 l375X550-7562.5kgf75625NP2m T P2r1.375×54o07425kgf74250NR elP2I49875NPlblP2(2400-b1)75625bi74250 (2400-b1) bi1189m小车轮压引起的弯矩M 1 P 1 X (L-X)/LP 2 XL-(XBXC)]/L7 56 2 5×5 6 2 5 X (2 2 5 0 0-5 6 2 5)/2 2 5 0 074 2 5 0 X 562 5× [2 2 5 0 0-(56251800)]/225005.99 X 108 N.m主梁自重引起的弯矩M2 qx (L- x) /26.63×5625X(22500-5625)/23.15×10 N.Ilnl小车轮压水平制动引起的弯矩RI (PIP2)/10M11m/100.599×i0 N.1m主梁自重水平制动引起的弯矩M21：M2/lOO.315×lO N.into计算弯矩为 ( 11.15 21.1)K 1 MI 2 M2-1.15×5.99× 1 i.i×3.15×10%10.35Xi0"MilmM4 MI1 M210.599× 10 O.315X 10 ：O.914× 10 N.Im最 大 弯 曲 应 力 o maxM3/WxM4/Wyl0.35×l0 /(2.46×10 )0.914×1O0/(1.044X10 )50.83 N/ram2妻 Qm面ax的 奎 最大剪 式中 -主梁支承截面所受的应力， plp2(兰 )譬k GO：7562574250(丝 ) 219441 19441.2kgf司机室的重量GO 1000kg 其重心距支点的距离lO≈2.8mIxWx孚21.92X 10。mil4S -主梁截面半面积对水平重心轴线 x-x的静矩，S2.3 -×；B 8 1(；孚)2X T1750 x8× 60X]6X(T1750孚)0.0015X109 。 。 。

这样 max 等 9.39 N/m最小弯曲应力计算时，空载小车离跨端极限位置时 o min x5625mm作上述同样计算，作用在-根主粱上的小车两个车轮的轮压值P1 、P2P l G小 /4P2 900O/42250k盯考虑第 1种载荷下动力系数 (1m I1)/2由 《起重机课程设计》 [2]中图2-2中曲线查得IL 75，这样 I(11.75)/21.375即小车两个车轮的计算轮压值为：P1 r P1 1.375 X 22503094kgf：P230940NR PI P261880N小车轮压引起的弯矩M l P I X (L-X)/LP 2 X[L-(XBXC)]/L30 94 0×5 6 2 5 X (2 2 5 0 0-5 6 2 5)/2 2 5 003 0 940×5 6 2 5 X [2 2 5 0 0-(56251800)]/225002.47×10 N.fIlfIl主梁白重引起的弯矩M2 qx (L-x) /26.63×5625×(22500-5625)/23.15×10 N.m小车轮压水平制动引起的弯矩 RI(PIP2)/10MllM1/100.247X 10 N.m主梁自重水平制动引起的弯矩M21M2/100.315×i0 N.nef计算弯矩为 中i1.15 21.iM3 i MId)2M21.15X2.47X10%1. 1×3.15×lOS&31×108M hilM4 M11 M210.247×10 0.315×10 O.56概述膨胀式闸阀嘉兴五洲阀门有限公司-钱金城膨胀闸阀概述：膨胀式闸阀的启闭件是闸板，闸板的运动方向与流体方向相垂直，作为截止介质使用，在全开时整个流通直通，此时介质运行的压力损失最校闸阀通常适用于不需要经常启闭，而且保持闸板全开或全闭的工况，不适用于作为调节或节流使用。闸阀流体阻力小，适用的压力、温度范围大，介质流动方向不受限制，密封性能良好。广泛适用于食品、医药、石油、化工、天然气、钢铁、环保、造纸等输送管路中做介质切断或流通膨胀闸阀分类：膨胀闸阀的种类 ，按密封面配置可分为软密封和金属硬密封平行式闸阀，又可分为 ：单锥膨胀、双锥膨胀闸板式双闸板闸阀。按阀杆的螺纹位置划分，可分为明杆闸阀和暗杆闸阎两种。本类阀门在管道中-般应当水平安装。

膨胀闸阀工作原理：转动手轮，通过手轮与阀杆的螺纹的进、退，提升或下降与阀杆连，、 a U ll ll学术2× 10 N.m 最 小 弯 曲 应 力 o minM3/Wx /Wy6.31 X 108/ (2.46×10 )O.562×10"/(1.044×i0 )31.03 N/lrn25.计算应力循环特性 r和疲劳许用应力 [o]跨 中 ro min/o max40.82/66.50.611/4跨度处ro min/0 max31.03/50.830.61跨中截面构造、应力集中等级为K3，材料Q235B，o b380 N/mm2，[o-1]71.4 N/mm[o rt]1.6 7×71.4/[1[1-71.4/(0.45x380)]X0.61]184.95 N/mm1/4跨度处截面构造、应力集中等级为KO，材料 Q235B， 0 b：380 N/frill2，[o-1]42.8 Ninon2[0 rt]1.6 7×42.8/[1[1-42.8/(0.45X380)]X0 61]156.3 N/mmz1/4跨度处相应的[T rt]167 N/ramu6.验算跨 中 o max66.5 N/n2≤ [o rt]184.95 N/mmz疲劳强度通过。

1/4跨度处 o mox50.83N/I2≤ [o rt]156.3 N/m 疲劳强度通过。

1/4跨度处正应力和剪应力同时作用应满足(o max/[o rt])2(T max/[T rt])2(5O.83/156.3)2(9.39/167)20.11≤ 1.17.结论本行车投入正常运行6个月时间，对主梁拱度及旁弯重新检测，各方面数据均在标准许可范围内。达到预期效果。