1682-MQ100門式起重機總體設計

1682-MQ100門式起重機總體設計,mq100,起重機,總體,整體,設計 MQ100 門式起重機總體設計計算書(共16頁，含封面)XXX 機械工程研究所2004 年 4 月一. 總體計算計算原則:MQ100門式起重機設計計算完全按《起重機設計規(guī)范》GB3811執(zhí)行,并參照下列標準進行設計計算:《塔式起重機設計規(guī)范》GB/T13752-92《法國塔式起重機設計規(guī)范》NFE52081工作級別 A 5利用等級 U 5起升機構 M 5變幅機構 M 4回轉機構 M 4行走機構 M 4最大幅度 13m最大起重量 8000Kg（一） 基本參數(shù):回轉速度 0.7r/min回轉制動時間 5s行走速度 12.5/25m/min行走制動時間 6s回轉慣性力 ??KgRMgtRnF024..6025.1????回其中 g=9.81 n=0.7r/min t=5s行走慣性力:??KgMgtvF01684..605.1???行其中 g=9.81 V=25m/min t=6s(二) 載荷組合:自重力矩、慣性力及扭矩名 稱自重Kg回轉半徑m對中彎矩Kg.m回轉慣性力Kg回轉扭矩Kg.m行走慣性力Kg行走扭矩Kg.m距行走軌頂面高度H(m)起重臂根部節(jié) 13.2m1728 7.55 13046 29.3 221 18.3 139 14.937小車牽引機構 320 8.75 2800 6.3 55 3.4 30 14.937起重臂端部節(jié) 108 14.35 1550 3.5 50 1.1 16 14.937起重臂拉桿 429 5.34 2291 6.1 33 4.6 24 16.686平衡臂結構 1656 -3.9 -6458 -14.5 57 17.6 -69 14.637平衡臂拉桿 227 -2.12 -481 -1.1 2 2.4 -5 16.353配重 10500 -6.11 -64155 -143.8 879 111.5 -681 13.762起升機構(含鋼絲繩)2350 -5.8 -13630 -30.6 177 24.9 -145 15.667塔頭 2237 0.2 447 1 0.2 23.8 5 14.637稱重滑輪 66 0.86 57 0.1 0.1 0.7 1 14.558駕駛室(含電氣系統(tǒng))545 1.02 556 1.2 1 5.8 6 12.818回轉支承 3611 0 0 0 0 38.3 0 11.417回轉機構 367 0 0 0 0 3.9 0 12.217底架 10479 0 0 0 0 111.3 0 5.146壓重 30800 0 0 0 0 327 0 5.146電纜卷筒 217 2 534 0 0 2.3 0 1.4連接附件 600 0 0 0 0 6.4 0 0.55行走機構 1690 0 0 0 0 17.9 0 0.26合 計 67930 -63443 -142.5 1457 721 -679上表中的回轉慣性力到軌頂面的力矩總計為：-1971kg.m上表中的行走慣性力到軌頂面的力矩總計為：5378kg.m (三)起重小車、吊鉤和吊重載荷起重小車 265kg 繩 60kg吊鉤 230kg起升動載系數(shù)(起升機構用 40RD20)：V=16m/min 時, ? =1.136, q=8t2吊重 q=8000kg, 幅度 R=13m(1) 吊載Q=(8000＋230＋60/2)×1.136＋(265＋60/2)×1.1=9708kgM=9708×13=126204kg.m(2) 風載（包括起重小車、吊鉤和吊重）迎風面積 A=5.52＋1.6×8 2/3=11.92m2風力：F=11.92×25=298kg風扭矩：T =298×13=3874kg.mn風力到軌道上平面的力矩：M=298×12=3576kg.m(3) 回轉慣性力F=0.002242×(8000＋230＋265＋60)×13=249kg回轉慣性扭矩： T =249×13=3237kg.mn回轉慣性力到軌道上平面的力矩：M=249×12=2988kg.m(4)行走慣性力F=0.0106184×(8000＋230＋265＋60)=91kg行走慣性扭矩：T =91×13=1183kg.mn行走慣性力到軌道上平面的力矩：M=91×12=1092kg.m(四) 風載荷A、 工作，垂直風（風向與臂架垂直）臂長 jib=13m，垂直風名 稱 迎風面積(m )2回轉半徑(m)工作風力(kg)風扭矩(kg.m)標 高(m)起重臂根部節(jié) 13.2m7.12 7.55 178 1343.9 14.937小車牽引機構 0.48 8.75 12 105 14.937起重臂端部節(jié) 0.22 14.35 5.5 78.9 14.937起重臂拉桿 0.78 5.34 19.5 104.1 16.686平衡臂結構 11.33 -3.9 283.3 -1104.7 14.637平衡臂拉桿 0.27 -2.12 6.8 -14.3 16.353配重 1.36 -6.11 34 -207.7 13.762起升機構(含鋼絲繩)1.3 -5.8 32.5 -188.5 15.667塔頭 3.6 0.2 90 13 14.637稱重滑輪 0.2 0.86 5 4.3 14.558駕駛室(含電氣系統(tǒng))0.46 1.02 11.5 11.7 12.818回轉支承 1.8 0 45 0 11.417回轉機構 0.2 0 5 0 12.217底架 25.7 0 642.5 0 5.146壓重 6.62 0 165.5 0 5.146電纜卷筒 0.6 2 15 0 1.4連接附件 0.3 0 7.5 0 0.55行走機構 3.64 0 91 0 0.26總計 ? 65.98 1650 146(注：標高均指風力作用點到軌頂面的高度)上表中的風力到軌頂面的力矩總計為：14799kg.mB、 工作，平行后吹風（風向與臂架平行，與底架平行）臂長 jib=13m，后吹風名 稱 迎風面積(m )2工作風力(kg標 高(m)起重臂根部節(jié) 13.2m2.2 55 14.937小車牽引機構 0.5 12.5 14.937起重臂端部節(jié) 0.1 2.5 14.937起重臂拉桿 0.15 3.8 16.686平衡臂結構 2.05 51.3 14.637平衡臂拉桿 0.5 12.5 16.353配重 1.36 34 13.762起升機構(含鋼絲繩)1.4 35 15.667塔頭 5.6 140 14.637稱重滑輪 0.1 2.5 14.558駕駛室(含電氣系統(tǒng))1.8 45 12.818回轉支承 4 100 11.417回轉機構 0.25 6.3 12.217底架 25.7 642.5 5.146壓重 6.62 165.5 5.146電纜卷筒 0.6 15 1.4連接附件 0.3 7.5 0.55行走機構 3.64 91 0.26總計 ? 56.87 1421.9(注：標高均指風力作用點到軌頂面的高度)上表中的風力到軌頂面的力矩總計為：11168kg.mC、 工作，45?后吹風（風向與臂架平行，與底架成 45?）臂長 jib=13m，45?后吹風名 稱 迎風面積(m )2工作風力(kg標 高(m)起重臂根部節(jié) 13.2m2.2 55 14.937小車牽引機構 0.5 12.5 14.937起重臂端部節(jié) 0.1 2.5 14.937起重臂拉桿 0.15 3.8 16.686平衡臂結構 2.05 51.3 14.637平衡臂拉桿 0.5 12.5 16.353配重 1.36 34 13.762起升機構(含鋼絲繩)1.4 35 15.667塔頭 5.6 140 14.637稱重滑輪 0.1 2.5 14.558駕駛室(含電氣系統(tǒng))1.8 45 12.818回轉支承 5 125 11.417回轉機構 0.25 6.3 12.217底架 30.84 771 5.146壓重 7.94 198.5 5.146電纜卷筒 0.6 15 1.4連接附件 0.36 9 0.55行走機構 4.37 109.3 0.26總計 ? 65.12 1628.2(注：標高均指風力作用點到軌頂面的高度)上表中的風力到軌頂面的力矩總計為：12290kg.mD、 非工作，平行后吹風（風向與臂架平行）臂長 jib=13m，后吹風名 稱 迎風面積(m )2非工作風力(kg標 高(m)起重臂根部節(jié) 13.2m2.2 176 14.937小車牽引機構 0.5 40 14.937起重臂端部節(jié) 0.1 8 14.937起重臂拉桿 0.15 12 16.686平衡臂結構 2.05 164 14.637平衡臂拉桿 0.5 40 16.353配重 1.36 108.8 13.762起升機構(含鋼絲繩)1.4 112 15.667塔頭 5.6 448 14.637稱重滑輪 0.1 8 14.558駕駛室(含電氣系統(tǒng))1.8 144 12.818回轉支承 4 320 11.417回轉機構 0.25 20 12.217底架 25.7 2056 5.146壓重 6.62 529.6 5.146電纜卷筒 0.6 48 1.4連接附件 0.3 24 0.55行走機構 3.64 291.2 0.26總計 ? 56.87 4550(注：標高均指風力作用點到軌頂面的高度)上表中的風力到軌頂面的力矩總計為：35732kg.mE、 非工作，45?后吹風（風向與臂架平行，與底架成 45?）臂長 jib=13m，45?后吹風名 稱 迎風面積(m )2非工作風力(kg標 高(m)起重臂根部節(jié) 13.2m2.2 176 14.937小車牽引機構 0.5 40 14.937起重臂端部節(jié) 0.1 8 14.937起重臂拉桿 0.15 12 16.686平衡臂結構 2.05 164 14.637平衡臂拉桿 0.5 40 16.353配重 1.36 108.8 13.762起升機構(含鋼絲繩)1.4 112 15.667塔頭 5.6 448 14.637稱重滑輪 0.1 8 14.558駕駛室(含電氣系統(tǒng))1.8 144 12.818回轉支承 5 400 11.417回轉機構 0.25 20 12.217底架 30.84 2467.2 5.146壓重 7.94 635.2 5.146電纜卷筒 0.6 48 1.4連接附件 0.36 28.8 0.55行走機構 4.37 349.6 0.26總計 ? 65.12 5209.6(注：標高均指風力作用點到軌頂面的高度)上表中的風力到軌頂面的力矩總計為：-39322kg.m二、載荷匯總MQ100 門式起重機各力到軌頂面的載荷匯總如下：非工作,含小車,無系數(shù)重力：67930+495=68425kg工作,含小車,無系數(shù)重力：67930+495+60+8000=76485kg工作,含小車,有系數(shù)重力：1.1?67930+9708=84431kg非工作,含小車,無系數(shù)重力矩：-63443+2.9?495=-62008kg.m工作,含小車,無系數(shù)重力矩：-63443+8555?13=47772kg.m工作,含小車, 有系數(shù)重力矩：-1.1?63443+9708 ?13=56417kg.m工作,垂直風力：1650+298=1948kg工作,后吹風力：1422+298=1720kg工作, 45?后吹風力：1628+298=1926kg非工作, 平行前吹風力：4550+5.52?80=4992kg非工作, 45?前吹風力：5209.6+5.52?80=5651kg工作,垂直風力矩：14799+298?12=18375kg.m工作, 后吹風力矩：11168+298?12=14744kg.m工作, 45?后吹風力矩：12290+298?12=15866kg非工作, 平行前吹風力矩：-(35732+5.52?80? 12)=-41031kg.m非工作, 45?前吹風力矩：-（39322+5.52?80? 12）=-44621kg.m工作,回轉慣性力：-142.5+249=106.5kg工作,行走慣性力：721+91=812kg工作,回轉慣性力矩：-1971+249?12=1017kg.m工作,行走慣性力矩：5378+91?12=6470kg.m工作,垂直風力扭矩：146+298?12=3722kg工作,回轉慣性力扭矩：1457+249?12=4445kg.m工作, 行走慣性力扭矩：-679+91?12=413kg.m回轉離心慣性力忽略不計三、MQ100 行走式門式起重機的穩(wěn)定性計算（一）工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性穩(wěn)定力矩(kg.m)M 前 穩(wěn) M 后 穩(wěn)空載力矩（包括小車和吊鉤）62008 -62008空載時自重對傾覆邊的力矩119744(68425×1.75119744(68425×1.75? 181752 5773613m 3.5m后傾翻邊 前傾翻邊 1. 工況：工作、靜態(tài)、無風（R=13m，Q=8t）回轉 、行走M =M ＋M前 傾 負 荷 行 走=1.5×8000×（13－1.75）＋6470=141470kg.mM /M =181752/141470=1.28>1前 穩(wěn) 前 傾2. 工況：工作、動態(tài)、有風（R=13m，Q=8t）回轉 、行走 、后吹風M =M ＋M ＋M前 傾 負 荷 行 走 風=1.3×8000×（13－1.75）＋6470＋14744=138214kg.mM /M =181752/138214=1.31>1前 穩(wěn) 前 傾3. 工況：工作、動態(tài)、突然卸載（R=13m，Q=8t 0） 無回轉、無行走、風M =M ＋M后 傾 負 荷 風=0.3×8000×（13＋1.75）＋14744 =50144kg.mM /M =57736/50144=1.15>1后 穩(wěn) 后 傾4. 工況：工作、動態(tài)、有風（R=13m，Q=8t）回轉 、行走 、風M =M ＋M ＋M前 傾 回 轉 行 走 風=1017＋6470＋18375=25862kg.m M =（67930＋495＋60＋8000）×1.75穩(wěn)=133849kg.mM /M =133849/25862=5.17>1穩(wěn) 前 傾5. 工況：工作、動態(tài)、無風（R=13m，Q=8t）無回轉、無行走、無風M =1.6×8000×(13－1.75)前 傾=144000kg.mM /M =181752/144000=1.26>1前 穩(wěn) 前 傾（二） 非工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性2.9m 3.5m傾翻邊風 M =1.1M =1.2×41031=49237kg.m傾 風M /M =57736/49237=1.17>1穩(wěn) 傾綜上所述：M100 行走式門式起重機在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性均安全.（三）安裝狀態(tài)下的穩(wěn)定性(1).安裝起重臂前（裝起重臂前，在平衡臂上無配重）3.5m后傾翻邊 M =6458＋481+13630-447-57-556-534后 傾=18975kg.mM =(67930－1728－320－108－429－10500)×1.75后 穩(wěn)=95979kg.mM /M =95979/18975=5.06>1后 穩(wěn) 后 傾 (2) 裝上起重臂（13m 臂長時，無配重）3.5m傾翻邊M =(63433＋230×10) -64155前 傾=1578kg.mM =(67930－10500)×1.75前 穩(wěn)=100503kg.mM /M =100503/1578=63.7>1前 穩(wěn) 前 傾四、M100 行走式門式起重機的臺車支反力計算1. 工況：工作、45?后吹風（R=13m，Q=8t）D C回轉 、行走 、風A B 重 力: 84431kg 重力力矩: 56417kg.m 回轉力矩: 1017kg.m 行走力矩: 6470kg.m 風 力 矩: 15866kg.mR =(－84431/4)＋(56417＋15866)/(3.5× )A 2＋6470/(2×3.5)=－5580kgR =(－84431/4)－1017/(3.5× )－6470/(2×3.5)B 2=－22238kgR =(－84431/4)－(56417＋15866)/(3.5× )C 2－6470/(2×3.5)=－36635kgR =(－84431/4)＋1017/(3.5× )＋6470/(2×3.5)D 2=－19978kg2. 工況：非工作、45?前吹風（R=2.9m，Q=0）D C風A B重 力: 68425kg 重力力矩: －62008kg.m風力矩: 44621kg.mR =－68425/4＋62008/(3.5× )＋44621/(3.5× )C 22=＋4436kgR 為正，故按三點支承計算R =－62008/(1.75× )－44621/(1.75× )A22=－43085kgR =RBD=－68425/2－62008/(2×1.75× )2－44621/(2×1.75× )=－55755kgR =0C