1、-I40 米架橋機(jī)計(jì)算書(shū)1、架橋機(jī)概況架橋機(jī)由主梁總裝、前支腿總裝、中托總裝、后托總裝、提升小 車(chē)總裝、后支腿總裝、液壓系統(tǒng)及電控部分組成，可完成架橋機(jī)的過(guò) 孔，架梁功能，架橋機(jī)的高度可由安裝于前支腿、后托的液壓系統(tǒng)調(diào) 節(jié)，整個(gè)架橋機(jī)的所有功能可由電控系統(tǒng)控制完成。2、架橋機(jī)的結(jié)構(gòu)計(jì)算2.1、架橋機(jī)主梁的承載力計(jì)算計(jì)算架橋機(jī)主梁承載力，要分別考慮架橋機(jī)的三個(gè)情況。a過(guò)孔過(guò)孔時(shí)計(jì)算主梁上、下弦的強(qiáng)度，此工況，梁中的彎矩，可能是 主梁所承擔(dān)的最大彎矩，所以校核此狀態(tài)時(shí)可計(jì)算主梁的強(qiáng)度。-!b架中梁此工況時(shí)，前提升小車(chē)位于主梁41米的跨中，彎矩可能出現(xiàn)最大 值c架邊梁當(dāng)提升小車(chē)偏移架橋機(jī)主梁一側(cè)時(shí)，

2、此側(cè)主梁中的剪力最大，所 以應(yīng)校核主梁腹桿的強(qiáng)度及穩(wěn)定性。2.1.1主梁上下弦桿的強(qiáng)度計(jì)算2.1.1.1過(guò)孔時(shí)，當(dāng)架橋機(jī)前支腿達(dá)到前橋臺(tái)，尚未支撐時(shí)懸臂端根部的最大彎矩（如圖）-!IWO顧剛刪涵麵癒關(guān)M麗麗和顧剛麗 畫(huà)酈題曬二riir刎MOMmax= 717tm架中梁時(shí)，當(dāng)提升小車(chē)位于主梁41米的跨中時(shí)，梁中的最大彎矩（如圖）A A A A J . A A A AfA A A1F r |LUA A A A AA|JL|_ Si_ _ _ Ai_ _ _ _才_(tái):_*_?_ _ _ _ _| MMmax=477tm此較兩處的彎矩可知過(guò)孔時(shí)的彎矩是主梁承受的最大彎矩，也是控制彎矩，按此彎矩來(lái)校核主

3、梁上、下弦的強(qiáng)度截面幾何參數(shù)如表所示:A390733809lo696588224328-!r ix62494661818.1ly7164160649.4688ix1264&09iv428J956Wx(B468128666441Vy( (4)10139083.3857Vx(D484212002535VvCO10127290.236324528633.8464VMtt61735096601主梁的正應(yīng)力：49(TmaFMmax/Wx=717X10/46812866.6441X10=153MPa:T=170Mpa主梁上、下弦采用Q235B鋼材其許用應(yīng)力為170Mpa所以過(guò)孔時(shí)主梁是安全的。2.1.1.

4、2架中梁時(shí)，主梁的最不利位置在跨中，梁中的最大彎矩Mmax=477tm主梁的正應(yīng)力：4_9Tmax=Mmax/Wx=477X10/46812866.6441X10=102MP豕T=170Mpa主梁上、下弦采用Q235B鋼材其許用應(yīng)力為170Mpa工作應(yīng)力小于Q235B的許用應(yīng)力，滿(mǎn)足強(qiáng)度條件，所以架中梁時(shí), 弦桿是安全的。2.1.2弦桿的接頭銷(xiāo)板及銷(xiāo)軸的強(qiáng)度計(jì)算2.1.2.1考慮銷(xiāo)板及銷(xiāo)軸的重要性，將銷(xiāo)板放在最不利的位置。設(shè)-!銷(xiāo)板位于過(guò)孔時(shí)的懸臂端的根部，尺寸如圖所示，材質(zhì)Q235。銷(xiāo)板、銷(xiāo)軸所承受的最大軸力為Nna)=285t銷(xiāo)軸材質(zhì)為45#鋼，銷(xiāo)軸的工作直徑50mm銷(xiāo)軸的布置如圖所2.1

5、.2.2上弦單塊銷(xiāo)板的軸力為：NU上=NU /4=71.25t上弦單塊銷(xiāo)板的面積為-6 2A上=8136x10 m銷(xiāo)板的工作應(yīng)力為銷(xiāo)板上二Nkax上/A上=71.25x104/8136x10-6=87.57Mpa門(mén)=170Mpa上弦銷(xiāo)板滿(mǎn)足抗拉強(qiáng)度。2.1.2.3下弦單塊銷(xiāo)板的軸力為：NU下=NU4=71.25t下弦單塊銷(xiāo)板的面積為-6 2A下=6600 x10 m銷(xiāo)板的工作應(yīng)力為銷(xiāo)板下=Nmax下/A下=71.25x104/ 6600 x10-6= 108門(mén)=170Mpa90 9Q1709068D-!下弦銷(xiāo)板滿(mǎn)足抗拉強(qiáng)度。2.1.2.4上弦單根銷(xiāo)軸所承擔(dān)的剪力為F上=285t/3=95t銷(xiāo)軸

6、中的工作剪力為T(mén)(F上/8x104)/(3.14/4x502X10-6)=60.5Mpa :T=110Mpa45#鋼許用剪應(yīng)力T=110Mpa上弦銷(xiāo)軸滿(mǎn)足抗剪強(qiáng)度條件.2.1.2.5下弦單根銷(xiāo)軸所承擔(dān)的剪力為F上=285t/6=47.5t銷(xiāo)軸中的工作剪力為T(mén) (F下/4x104)/(3.14/4x502x10-6)=60.5Mpa :T=110Mpa45#鋼許用剪應(yīng)力T=110Mpa上弦銷(xiāo)軸滿(mǎn)足抗剪強(qiáng)度條件.2.1.3腹桿的強(qiáng)度計(jì)算架邊梁時(shí)，提升小車(chē)不位于架橋機(jī)的中心，而是偏移架橋機(jī)主梁 的一側(cè)，此側(cè)主梁承擔(dān)的剪力最大，而剪力是由腹桿承擔(dān)的，設(shè)計(jì)腹 桿時(shí)，將它放在最不利位置。取卷?yè)P(yáng)小車(chē)偏移一側(cè)

7、的主梁為研究對(duì)象，由平衡方程可求解，前 支及中托處的反力q = 0,56t/n83t83七、 /28000 .J1DOO%晁N中= 110tN前=95t-!主梁中的最大剪力發(fā)生在中托附近及前支附近，所以腹桿選用12#槽鋼對(duì)扣，在中托附近及前支附近加強(qiáng)，打花撐旨在增加抗剪面積。主梁中的最大剪力為N中= 110t腹桿所受的軸力可根據(jù)平衡方程求出,F腹桿= 115t此軸力由八根12#槽鋼承擔(dān)，腹桿的截面面積為A腹桿= 15.366X8 cm2腹桿的工作應(yīng)力為F腹桿c腹桿=- =A復(fù)桿115104=15.366 8 104=93.55MPad=170呢腹桿滿(mǎn)足強(qiáng)度條件。2.1.4主梁的剛度計(jì)算fc二p

8、l3/48Elx=32X41003/48X2100X6249466,1818=3.5cmv4100/600=3.83cm主梁的剛度滿(mǎn)足要求。2.1.5結(jié)論經(jīng)上面對(duì)主梁弦桿、銷(xiāo)板、銷(xiāo)軸及腹桿的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定分析, 可知，架橋機(jī)主梁可安全承載，主梁是安全的。2.2前支、中托部分的強(qiáng)度計(jì)算2.2.1前支腿的強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算前支腿的強(qiáng)度時(shí)，將前支腿放在其最不利的工作狀況，既架設(shè)邊梁時(shí)，提升小車(chē)偏移一側(cè)主梁，此時(shí)前支腿受力最大，所受的最大軸向力為：N前=95t2.2.1.1前支腿立柱強(qiáng)度計(jì)算-!工作應(yīng)力一M前(T下橫梁-W前X=95 1040.364821.6 10=59.1Mp前支腿立柱選用箱型截面如圖

9、:材質(zhì)為Q235B,由無(wú)縫鋼管325*12及四周12mm厚鋼板焊接而成。截面幾何參數(shù)如表所示:佛?C9 =) )3.8C4?3750468.34Y；31753468.324解艷X：1Y：1-3.0959(T前支=N前=A前4951094=45.3Mpa(4=170 Mpa209.538 1042.2.1.2前支腿下橫梁強(qiáng)度計(jì)算如圖丄下橫梁由鋼板組焊而成，W前x=4821.6cm3前支腿立柱的工作應(yīng)力為:支腿立柱滿(mǎn)足強(qiáng)度條件Iltti-!221.3前支腿定位銷(xiāo)軸計(jì)算前支腿定位銷(xiāo)直徑松0,材質(zhì)為45#鋼銷(xiāo)軸的受剪面積為A=100.5 cm2銷(xiāo)軸中的工作剪力為Fs= 95t銷(xiāo)軸中的工作剪應(yīng)力為:從以

10、上計(jì)算中可知，前支腿各部分滿(mǎn)足強(qiáng)度條件，可安全承載2.2.2中托部分的強(qiáng)度計(jì)算彎梁截面:W彎x=5945.213cm3工作應(yīng)力M 彎55 1040.3c彎梁=6=28.3Mpad=170 MpaW彎X5836.266 10中托彎梁滿(mǎn)足強(qiáng)度條件。2.2.2.2中托反托輪箱的連接鉸座銷(xiāo)軸計(jì)算選用80的銷(xiāo)軸，材質(zhì)45#鋼受剪面積為A=1/4nX802X2=10048X10-6m2工作剪力為Fs= 55tFs=-As495 10100.5 10=94.5MpaT=110 Mpa2.2.2.1中托彎梁強(qiáng)度計(jì)算如圖-!工作剪應(yīng)力：-!連接鉸座的耳板選用30的鋼板，受擠壓面積Ac=2X30X80Xl0-6=

11、4800X10-6m2工作擠壓應(yīng)力中托連接鉸座可安全承載2.3提升小車(chē)橫梁的強(qiáng)度計(jì)算架設(shè)中梁時(shí)，提升小車(chē)所承受的彎距最大，其值為Mmax=193t.m小車(chē)橫梁截面為箱型雙梁如圖截面Wx=14011cm3提升小車(chē)可安全承載FsT=-As455 1010048 10=54.7MpaT_ Fc(一 -Ac55 10464800 10=114.6Mpa cc=220Mpa工作許用應(yīng)力Mmax尙ax=WX4193 1014011 10=137.7Mpan繩S繩二SmaxXn繩/0.824=5X10X4/0.82=235294N329500N查鋼絲繩產(chǎn)品目錄，可選鋼絲繩18X19-22-1700,所以符合

12、全使用 要求.6大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驗(yàn)算6.1.縱移機(jī)構(gòu)電機(jī)的選擇V=4.8m/minf=93.5X(2%+2%o )+1X1.6X250X(1.264X2.17+3.2X0.5X2+.42X1.1X2+0.4X27)/ 104-!=2.75t所需單個(gè)電動(dòng)機(jī)功率：P=2.75X10X(4.8/60)/(0.9X4)X2.2= 1.34KW注：2.2為放大系數(shù)。綜合考慮后，最終選擇電動(dòng)機(jī)為：ZDi22-4/1.5KW;轉(zhuǎn)速:1380轉(zhuǎn)/min減速機(jī)的選擇:電機(jī)轉(zhuǎn)速：n=1380轉(zhuǎn)/min;車(chē)輪直徑為：500;小齒輪與大齒輪 的齒數(shù)分別為17,59故減速機(jī)速比：i =1380X17/59X3.14X0.

13、5 /4.8= 119.6查減速機(jī)型號(hào)為:BLED2718-121速比6.2.橫移機(jī)構(gòu)電機(jī)的選擇V=2.3m/minf=355.8X(2%+2%o)+3.8=11.63t所需單個(gè)電動(dòng)機(jī)功率：P=11.63X10X(2.3/60)/(0.9X4)X2.2=2.72KW注：2.2為放大系數(shù)。綜合考慮后，最終選擇電動(dòng)機(jī)為：YEZ112S-4/3.0KW;轉(zhuǎn)速:1380轉(zhuǎn)/min減速機(jī)的選擇:電機(jī)轉(zhuǎn)速：n=1380轉(zhuǎn)/min;車(chē)輪直徑為：500;小齒輪與大齒輪的齒數(shù)分別為17,59-!故減速機(jī)速比：i =1380X17/59X3.14X0.5 123=249.7查減速機(jī)型號(hào)為:BLED2718-253

14、速比7.各機(jī)構(gòu)制動(dòng)力矩校核：7.1.提升機(jī)構(gòu)滿(mǎn)載時(shí)卷筒鋼絲繩上的拉力為5t,卷筒直徑377mm,扭矩M二PR=5x0.1885 =1.0556tm=10556Nm卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩平均繩速v=9m/min=0.15m/s取動(dòng)載系數(shù)2=1+0.7V=1+0.7X0.15=1.105此時(shí)最大扭矩Mmax二2M=1.105X1055611664Nm減速器傳動(dòng)比139，丫W(wǎng)Z-300/45制動(dòng)器制動(dòng)力距630Nm實(shí)際傳到高速軸上的力矩：M仁11664/139=83.9Nmv630Nm安全系數(shù)=630/83.9=7.5,安全可靠。7.2.天車(chē)橫移制動(dòng)ZD122-4/1.5KW電動(dòng)機(jī)，制動(dòng)力矩8.1x2=16.

15、2Nm扭矩M=PR=(104.8x0.015)x0.250.393 tm=3930Nm減速器速比253,大小齒輪數(shù)比59/17=3.47實(shí)際傳到高速軸上的力矩:M1=3930/(253x3.47)=4.47Nmv16.2Nm安全系數(shù)=16.2/4.47=3.6，安全可靠。7.3.天車(chē)縱移制動(dòng)-!YEZ112S-4/3.0KW電動(dòng)機(jī)，制動(dòng)力矩43x2=86Nm扭矩M二PR=(114x0.015)x0.250.4275tm=4275Nm減速器速比121，大小齒輪數(shù)比59/17=3.47實(shí)際傳到高速軸上的力矩：M仁4275心21x3.47)=10.2 Nmv86Nm安全系數(shù)=86/10.2=8.4，安全可靠。7.3.大車(chē)縱移制動(dòng)ZD122-4/1.5KW電動(dòng)機(jī)，制動(dòng)力矩8.1x4=32.4Nm扭矩M=PR=(93.5x0.015)x0.250.3506tm=3506Nm減速器速比121，大小齒輪數(shù)比59/17=3.47實(shí)際傳