本文格式為Word版，下載可任意編輯——MQ3235門座式起重機(jī)總體計(jì)算書MQ3235門座式起重機(jī)總體計(jì)算書

1計(jì)條件與工作狀況1.1設(shè)計(jì)風(fēng)速工作時(shí)：20m/s非工作時(shí)：50m/s1.2溫度

最高溫度500C，最低溫度00C。1.3濕度

相對(duì)濕度100％1.4工作條件

每天三班四倒工作制（每班7小時(shí)），每年工作天數(shù)300～320天，門機(jī)使用壽命20年。1.5門機(jī)工作級(jí)別：

利用等級(jí)U8載荷狀態(tài)Q3工作級(jí)別A81.6機(jī)構(gòu)工作級(jí)別

表1機(jī)構(gòu)工作級(jí)別

機(jī)構(gòu)起升機(jī)構(gòu)變幅機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

運(yùn)行機(jī)構(gòu)1.7其它

利用級(jí)別T6T5T5T4載荷狀態(tài)L3L3L3L2工作級(jí)別M7M6M6M4有霧氣和濕熱海洋性氣候侵蝕。起重機(jī)承受最大地震烈度為7度。

2設(shè)計(jì)參數(shù)

表2設(shè)計(jì)參數(shù)起重量工作幅度起升高度各機(jī)構(gòu)32t（吊鉤）全幅度最大/最小軌上/軌下起升機(jī)構(gòu)35m/10m28m/15m50m/min風(fēng)速工作最大風(fēng)速非工作最大風(fēng)速20m/s50m/s≤300kN≤8.5m工作時(shí)最大輪壓最大尾部回轉(zhuǎn)半徑工作速度變幅機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)行機(jī)構(gòu)總輪數(shù)驅(qū)動(dòng)輪數(shù)40m/min1r/min26m/min3216軌距/基距軌道型號(hào)門架凈空高度10.5m/12mP50≥6m車輪數(shù)供電方式電源每組臺(tái)車行走輪數(shù)量為8個(gè)可供距配電箱左右行走±80米距離的高壓供電電纜AC10kV（±10%）50HZ（±1%）三相走人梯子位置門機(jī)海側(cè)軌道門腿3.變幅基本尺寸設(shè)計(jì)及變幅水平性和不平衡力矩校驗(yàn)3.1采用圖解法確定臂架各部分的尺寸和大拉桿下鉸點(diǎn)位置

圖1初步確定的臂架尺寸和大拉桿下鉸點(diǎn)位置

圖2臂架尺寸和大拉桿下鉸點(diǎn)位置

表3臂架各部分尺寸

項(xiàng)目臂架長(zhǎng)度（mm）象鼻梁前端（mm）象鼻梁后端（mm）大拉桿（mm）絞點(diǎn)水平距離（mm）絞點(diǎn)垂直距離（mm）符號(hào)LL1L2L3AB圓整前參數(shù)2580013605480020238301811810圓整后參數(shù)2580013605480020500330011800確定之后的水平高度落差是437mm，物品的不平衡力矩是2038kN?m圖3物品的水平位移

①吊重全幅度水平落差應(yīng)滿足：

?ymax?437??h?0.02(Rmax?Rmin)?0.02?(35?10)?0.5m（滿足）②吊重全幅度未平衡力矩應(yīng)滿足：

Mmax?2038kN?m?0.1MQ?0.1?32?10?35?1120kN?m（不滿足要求）③象鼻梁端點(diǎn)水平速度應(yīng)滿足：

v平?vAcos???0Lr1cos?r2?0—臂架搖擺角速度

表4象鼻梁端點(diǎn)的水平速度ω0maxLr1r2βV平max0.025067225.819.4055.9890.7092.0953247ω0minLr1r2βV平min0.02746211625.812.98112.0615.5790.734612907v平max2.095??2.852?2.6（不滿足）v平min0.7353.2臂架系統(tǒng)自重平衡和合成力矩（初步估算，選配重29t）

表5不平衡力矩

臂架系統(tǒng)不平衡力矩2000不平衡力矩(kNm)吊重不平衡力矩合成不平衡力矩10000-10001011121314151617181920232223242526272829303132333435-2000-3000-4000幅度(m)表6最大和最小不平衡力矩幅度(m)10352735臂架系統(tǒng)的不平衡力矩(kNm)1266.06-1249.87吊重的不平衡力矩(kNm)597.21-2191.74合成不平衡力矩(kNm)261223.0135-3441.61（參考圖1，以臂架下鉸點(diǎn)為參考，力矩的方向：順時(shí)針為正、逆時(shí)針為負(fù)）檢驗(yàn)不平衡力矩：

?M—臂架系統(tǒng)自重的不平衡力矩

0

—吊重不平衡力矩MQ

0①最大幅度時(shí)?M?0且?M?MQ?0（滿足）0最小幅度時(shí)?M?0且?M?MQ?0（滿足）

②MQ?QRmax?320?35?11200kNm

?Mmax?1266.06kNm?0.1MQ?0.1?11200?1120kNm（不滿足）

4穩(wěn)定性驗(yàn)算

4.1.起重機(jī)各部分重心

表7重量和其重心位置Rmax=35m,Q=32tRmin=10m,Q=32t部件名稱重量G高度Zi水平XiGZiXi(t)(m)(m)(t)(m)(m)旋轉(zhuǎn)部分（滿載）299.3725.783.62299.3725.70-0.58旋轉(zhuǎn)部分（空載）267.3725.76-0.13267.3725.67-1.85非旋轉(zhuǎn)部分167.005.120.04167.005.120.04合計(jì)（滿載）466.3718.382.34466.3718.33-0.36合計(jì)（空載）434.3717.82-0.06434.3717.77-1.12表8面積和其形心位置最大幅度最大幅度最小幅度垂直軌道方向與軌道夾角45°垂直軌道方向部件名稱迎風(fēng)面積高度迎風(fēng)面積F高度迎風(fēng)積高度F（㎡）Zi（m）（㎡）Zi（m）F（㎡）Zi（m）旋轉(zhuǎn)部分（滿載）153.7227.61232.2027.66197.5030.64旋轉(zhuǎn)部分（空載）135.7227.82206.7427.86179.5031.11非旋轉(zhuǎn)部分108.906.00108.906.00108.906.00合計(jì)（滿載）262.6219.44341.1021.45306.4022.73合計(jì)（空載）244.6218.93315.6421.06288.4022.524.2.載重穩(wěn)定性驗(yàn)算4.2.1.第一種計(jì)算工況

計(jì)算位置取起重機(jī)臂架垂直于運(yùn)行軌道方向（由于軌距小于基距）、傾覆棱

邊在前沿軌面。相應(yīng)的第Ⅱ類載荷組合為：最大幅度額定起重量，軌道鋪設(shè)有前低后高的最大允許坡度，有沿臂架平面向前作用的工作狀態(tài)下的最大風(fēng)載荷以及對(duì)起重機(jī)穩(wěn)定性起不利影響的起升、變幅、旋轉(zhuǎn)、運(yùn)行慣性力。這時(shí)，把起重機(jī)的自重(包括對(duì)重)力矩作為復(fù)原力矩，把物品的載重力作為傾覆力矩，同時(shí)把其他的傾覆力矩作為使復(fù)原力矩減小的因素來(lái)考慮。

Qv11{G[(0.5s?c)?h1sin?]?[Pw1h2?Pw2h3?（Rmax-0.5s+h3sin?）Q(Rmax?0.5s?h3sin?)gt1）v2yQn2Rmaxh3（Q+G1?）v2x（Q+G1?Qv3Gv3+?h?(R-0.5s+hsin?)?h?h3]}3max332900?nh0gt2gt2gt3gt3K1?=1.92≥1.15（符合）式中：

G—起重機(jī)自重（kg）

G434365.00kgQ32000.00kgQ—額定起重量（kg）

s10.50ms—其中起重機(jī)的軌距或基距（m）c0.06mc—對(duì)應(yīng)額定起重量時(shí)的最大幅度位置，整臺(tái)起重機(jī)的重心Rmax35.00m到旋轉(zhuǎn)中心軸心的距離（m）h07.84m17.82mRmax—對(duì)應(yīng)的起吊額定起重量的其中起重機(jī)最大工作幅度h1h218.93m（m）h333.84mV10.83m/sh0—吊重到臂架端部的懸掛長(zhǎng)度（m）

V2x0.67m/sV2y0.00m/sh1—整臺(tái)起重機(jī)的重心到運(yùn)行軌道面的距離（m）

V30.43m/sh2—整臺(tái)起重機(jī)的迎風(fēng)面積型心到運(yùn)行軌道面的距離（m）n1.00r/mint12.20st2h3—起重機(jī)在最大幅度位置時(shí)臂架或象鼻梁斷點(diǎn)的高度（m）1.00st34.00sv1—物品起身（或下降）速度（m/s）PwⅠ8180.90kgPwⅡ642.86kgv2x—變幅機(jī)構(gòu)工作時(shí)起重臂物品懸吊點(diǎn)的水平速度分量γ0.00G1’23350.00kg（m/s）

M21827592.41kg*mv2y—變幅機(jī)構(gòu)工作時(shí)起重臂物品懸吊點(diǎn)的垂直速度分量M1952000.00kg*mK11.92（m/s）

v3—起重機(jī)的運(yùn)行速度（m/s）

n—起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度（r/min）t1—起升機(jī)構(gòu)起動(dòng)（或制動(dòng)）時(shí)間（s）t2—變幅機(jī)構(gòu)起動(dòng)（或制動(dòng)）時(shí)間（s）

t3—運(yùn)行機(jī)構(gòu)起動(dòng)（或制動(dòng)）時(shí)間（s）

Pw1—作用在起重機(jī)上的工作狀態(tài)下的最大風(fēng)力（kg）Pw2—作用在物品上的工作狀態(tài)下的最大風(fēng)力（kg）?—門座式起重機(jī)運(yùn)行軌道允許的最大坡度

G1?—起重臂換算到物品懸吊點(diǎn)的折算重量（kg）

4.2.2.其次種計(jì)算工況

計(jì)算位置取起重臂與運(yùn)行軌道夾角為45°。相應(yīng)的第Ⅱ類載荷組合同第一種工況。這時(shí)由物品引起的傾覆力矩和自重引起的傾覆力矩相應(yīng)減小，但起重機(jī)的迎風(fēng)面積增大，同時(shí)考慮到旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的切向慣性力。

載重穩(wěn)定性計(jì)算工況K1為

Qv11{G[(0.5s?0.7c)?0.7h1sin?]?[Pw1h2?Pw2h3?（Rmax-0.5s+h3sin?）Q(0.7Rmax?0.5s?0.7h3sin?)gt1）v2y0.7（Q+G1?）v2x（Q+G1?Qv3Gv30.7Qn2Rmaxh3?h3?(Rmax-0.5s+h3sin?)?h3?h3?gt2gt2gt3gt3900?n2h0K1??66?Q?G1??nRmaxh3?900?n2h0?gt4]}=2.70≥1.15（符合）

式中，符號(hào)含義同上，t4—為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的起（制動(dòng)）時(shí)間：t4?3.5s4.3.門座起重機(jī)的自身穩(wěn)定性驗(yàn)算

門座起重機(jī)的自身穩(wěn)定性時(shí)相對(duì)于非工作狀態(tài)而言，其計(jì)算位置取為起重臂垂直于運(yùn)行軌道方向。傾覆棱邊在后面軌面。相應(yīng)的第Ⅲ類載荷組合為：起重臂處于最小幅度，空載，有前后允許坡度，有沿臂架方向的非工作狀態(tài)下的最大風(fēng)載荷。

自身穩(wěn)定性系數(shù)K2為：

K2=G???0.5s?c???h1???Ph''w12=1.36≥1.15（符合）

G434365.00kg式中：s10.50mc?—對(duì)應(yīng)空載時(shí)的最小幅度位置，整臺(tái)起重機(jī)的重心位c1.12m置到旋轉(zhuǎn)中心的h117.77m距離（m）。h222.52mkg整臺(tái)起重機(jī)的重心到PwⅢ58466.92h1?—對(duì)應(yīng)空載時(shí)的最小幅度位置，

γ0.00運(yùn)行軌道面的距離（m）。M21793133.99kgmkgm?—對(duì)應(yīng)空載時(shí)的最小幅度位置，整臺(tái)起重機(jī)的迎風(fēng)面M11316627.66h2K21.36積形心到起重機(jī)軌道面的距離（m）。

Pw1—對(duì)應(yīng)空載時(shí)的最小幅度位置，作用于起重機(jī)上的非工作狀態(tài)下的最大風(fēng)力（kg）。5輪壓計(jì)算

5.1四支點(diǎn)系統(tǒng)支承反力計(jì)算

MxMyG1G22tVA??（1-）-?

44L2L2KVB?MMG1G22t?（1?）?x?y44L2L2KMxMyG1G22tVC??（1?）??

44L2L2KVD?MMG1G22t?（1-）-x-y44L2L2KMx=G2ecos?+MHx

My=G2ecos?+MHy

式中：

G1——起重機(jī)非旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)量（kgf）

G2——起重機(jī)旋轉(zhuǎn)部分（包括物品）的質(zhì)量（kgf）

t——起重機(jī)旋轉(zhuǎn)中心到支承平面形心的距離（m）

e——起重機(jī)旋轉(zhuǎn)部分（包括物品在內(nèi)）重心到旋轉(zhuǎn)中心的距離（m）MHx——風(fēng)力、物品偏擺以及慣性力等水平力引產(chǎn)生的力矩在x方向上的分量（t-m）

MHy——風(fēng)力、物品偏擺以及慣性力等水平力引產(chǎn)生的力矩在y方向上的分量（t-m）

?—臂架位置與x方向之間的夾角（°）L—起重機(jī)軌距（m）K—起重機(jī)基距（m）

各支點(diǎn)上的支撐反力隨著臂架的不同位置而變化，當(dāng)??arctan支腿上的輪壓達(dá)到最大。5.2.輪壓計(jì)算

P=Vm

L?41°時(shí)BK式中:

V—為對(duì)應(yīng)的支反力

m—為臺(tái)車組的車輪數(shù)目（m=8）

表9臂架和軌道夾角41°

G1(t)固定部分重167.00Bl(m)基距12.00Pge(m)固定部分重偏距0.04Ll(m)軌距10.50G2(t)回轉(zhuǎn)部分重267.37Le(m)回轉(zhuǎn)中心偏距0.00Xh(m)回轉(zhuǎn)部分重心-0.13Mn(個(gè))支腿車輪數(shù)（海）8.00Pq(t)貨重32.00Mn(個(gè))支腿車輪數(shù)（陸）8.00Pz(t)總重434.37Va(t)A腿反力133.64FA(度）臂架軌道夾角41.00Vb(t)B腿反力229.76Af(度)偏擺角6.00Vc(t)C腿反力83.54Mg(t-m)重力距1092.00Vd(t)D腿反力-12.58Mf(t-m)風(fēng)力距166.37Na(t)A腿輪壓16.71Mt(t-m)偏擺力距113.80Nb(t)B腿輪壓28.72Mm(t-m)力距和1372.17Nc(t)C腿輪壓10.44Mx(t-m)X向力距1009.25Nd(t)D腿輪壓-1.57My(t-m)Y向力距877.33由上可看出,當(dāng)夾角是41°的時(shí)候，計(jì)算出來(lái)的D支腿的壓力是負(fù)值，說(shuō)明起重機(jī)從超靜定的四支點(diǎn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)殪o定的三支點(diǎn)系統(tǒng)相應(yīng)的支承反力用三支點(diǎn)計(jì)算：

MGG2tVA?1?2（1-）-x

22L2LtMxMyVB?G2??

LLKVC?G1G2My??22K表10三支點(diǎn)計(jì)算的支承反力

Va(t)Vb(t)Vc(t)A腿反力B腿反力C腿反力121.06169.23144.07Vd(t)D腿反力0.00Na(t)A腿輪壓15.13Nb(t)B腿輪壓21.15Nc(t)C腿輪壓18.01Nd(t)D腿輪壓0.00由表中可知最大的輪壓在B支腿上，其輪壓是21.15t。

表11非工作狀態(tài)，臂架和軌道垂直G1(t)固定部分重167.00Bl(m)基距12.00Pge(m)固定部分重偏距0.04Ll(m)軌距10.50G2(t)回轉(zhuǎn)部分重267.37Le(m)回轉(zhuǎn)中心偏距0.00支腿車輪數(shù)（海）8.00Xh(m)回轉(zhuǎn)部分重心-1.85Mn(個(gè))支腿車輪數(shù)（陸）8.00Pq