160t六四式门式起重机计算书Word格式.docx
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起重机工作级别：
A3
二、起重机设计依据
1.起重机设计规范GB3811-83
2.起重机安全规程GB6067-85
3.起重机吊钩GB1005.1-188
4.桥式和门式起重机制造和轨道安装公差GB10183-83
5.起重机钢丝绳检验和报废实用规范GB5972-86
6.起重机械制造监督检验规程
7.起重机设计手册中国铁道出版社
8.六四式军用器材手册
三、起重机杆件改造、配件制造标准
（一）结构件焊接要求
1.主要受力构件，其对接焊缝质量不得低于JB928-67《焊缝射线探伤标准》中二级焊缝的规定。
2.焊条、焊丝和焊剂应与被焊接件的材料相适应。
3.焊条应符合GB981-76《低碳钢及低合金高强度钢焊条》的规定，焊接应符合GB985-80《手工电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》和GB986-80《埋弧焊焊接接头的基本型式与尺寸》的规定。
4.焊接工作必须由考试合格的焊工担任。
主要受力构件的焊缝附近必须打上焊工代号钢印。
（二）主要零部件
1.吊钩应有制造单位的合格证等技术证明文件，方可投入使用。
2.钢丝绳
（1）.应符合GB1102-74《圆股钢丝绳》标准，并必须有产品检验合格证。
（2）.钢丝绳的安全系数，不应小于下表的要求：
机构用钢丝绳安全系数
工作级别
M1,M2,M3
M4
M5
M6
M7
M8
安全系数
4
4.5
5
6
7
8
3.卷筒
（1）.卷筒上钢丝绳尾端的固定装置，应有防松或自紧的性能。
（2）.卷筒凸缘应比最外层钢丝绳高出2倍的钢丝绳直径。
（3）.卷筒直径与钢丝绳直径的比值h1不应小于下表的数值：
卷筒和滑轮h1、h2值
h1
h2
14
16
20
22.4
18
25
28
注：
采用不旋转钢丝绳时，应按机构工作级别取高一档的数值。
4.滑轮
（1）.滑轮直径与钢丝绳直径的比值h2，不应小于上表的数值。
（2）.滑轮应有防止钢丝绳跳出轮槽的装置。
5.制动器
（1）.制动器安全系数，不应小于1.75。
（2）.制动器应有符合操作频度的热容量。
（三）电气设备
1.起重机的电气设备必须保证传动性能的控制性能准确可靠，在紧急情况下能切断电源，安全停车。
2.起重机电气设备的安装，必须符合GBJ232-82《电气装置安装工程施工及验收规范》的有关规定。
3.起重机供电及电路应设专用馈电线总断路器、起重机总断路器、总线路接触器、遥控电路及自动控制电路、起重电磁铁电路、电缆卷筒和收放装置及电气配线。
4.主要电气元件安全保护，应设自动开关、接触器、过电流继电器和延时继电器、控制器、制动电磁铁、主隔离开关、紧急断电开关、短路保护、失压保护和零位保护、过流保护及接地。
（四）安全防护装置
起重机应设超载限制报警器、力矩限制报警器、上升极限位置限制报警器、下降极限位置限制器、运行极限位置限制器、联锁保护装置、缓冲器、夹轨钳和锚碇装置、风级风速报警器、扫轨板、轨道端部止挡及喷涂符合GB2893的安全色。
四、起重机金属结构设计
（一）起重机计算载荷的确定
1.自重载荷：
Pg=ψ1ψ4Pz
=1.05×
1.12×
1.02
=1.2t/m（桁架自重）
ψ1—起升冲击系数
ψ4—运行冲击系数
Pz—桁架净自重
2.起升载荷：
Pq=ψ2P=1.1×
160t=176t
（ψ2的取值，限制起升速度在18m/min以内。
）
P—额定起重量
ψ2—动载系数
3.起升装置自重：
Pc=7t
4.水平载荷Ph：
大车制动惯性载荷：
桁架自重惯性载荷：
Phz=Pg/10=1.2/10=0.12t/m
起升载荷惯性载荷：
Phq=（Pq/2+Pc）/10=（176/2+7）/10=9.5t
5.风载荷Pw：
Pw=C·
Kh·
q·
A
C—风力系数。
对于桁架结构C=1.25
Kh—风压高度变化系数Kh=（h/10）^0.3
h—起升高度。
m
q—计算风压。
工作状态：
q=150N/m^2
非工作状态：
q=600～1000N/m^2
A—垂直风向的迎风面积。
m^2
对于单侧桁架：
A=φA'
对于整个门机：
A=φ（A'
+0.57A'
φ—结构的充实率0.3～0.6
A'
—结构的外轮廓面积
φA'
=1.25×
（h/10）^0.3×
0.015×
（9.3/10）^0.3×
0.3×
100.8
=0.555t（适用于计算桁架）
φ（A'
=1.25×
=0.87t（适用于整个门机）
0.08×
=4.65t（适用于非工作状态）
（二）起重机结构设计
1.结构强度计算
（1）结构钢材许用应力：
[σ]=σs/1.33=235/1.33=176MPa
（2）桁架杆件许用内力：
六四式军用梁主要杆件截面特性和容许承载力
构件和杆件名称
截面特性
杆件容许
承载能力
（kN）
说明
截面
截面面积
（cm2）
φ
标准三角
弦杆
2[16B
50.3
0.888
-1160
按中心受压计
斜腹杆
2[8
20.48
0.867
-450
焊接度控制
中竖杆
2∠50×
50×
9.6
0.594
-150
标准弦杆
+1310
端弦杆
2[16A
4.39
+1140
端构架
斜压杆
0.832
-440
（3）采用截面法、节点法计算桁架主梁内力
超定静支腿轴力图：
2.桁架结构刚度计算
国标3811—83规定，静刚度许用值[f]：
对于工作级别为A5及以下的起重机：
[f]=L/700
对于工作级别为A7的起重机：
[f]=L/800
对于工作级别为A8的起重机：
[f]=L/1000
带悬臂的起重机悬臂静刚度：
[f]=L1/350
跨中挠度：
f=（P1+P2）L^3×
C2/48EI
=（95000+95000）×
4400^3
×
.33295/（48×
2.1×
10^6×
2829375）
=18.8cm<
[f]=L/400=11.6cm刚度较差！
C2—轮压换算合力的换算系数。
C2=（1-B/L）/2*（3-（1-B/L）2）
=（1-36/46.5）/2*（3-（1-36/46.5）2）=0.33295
B—两吊点距离
L—跨度
P1、P2—吊重及吊具。
kg
E—钢材弹性模量。
10^6kg/cm^2
I—主桁架折算惯性矩。
cm^4
I=A上×
A下×
h2/（1.2×
（A上+A下））
=50.3*6*50.3*6*1502/（1.2*（50.3*6+50.3*6））
=2829375cm4
五、起重机抗倾覆稳定性校核及防风抗滑安全性
（一）起重机抗倾覆稳定性校核
1.校核的基本原则
<
1>
.按照起重机组别的第三组（Ⅲ）进行校核。
2>
.校核方法：
采用力矩法进行校核。
2.验算工况：
.工况1：
起重机静载试验（1.25倍的额定载荷）时的稳定性。
.工况2：
起重机的正常作业稳定性校核。
3>
.工况4：
非工作状态暴风侵袭稳定性校核。
3.载荷系数：
起升载荷系数Kp：
1.4
1.2
水平惯性力系数Ki：
1
自重系数Kg：
0.95
风力系数Kf：
风力系数Kf：
1.15
4.抗倾覆稳定性校核的力矩表达式
ΣM=KgMg+KpMp+KiMi+KfMf≥0
Mg、Mp、Mi、Mf—分别为起重机自重、起升载荷、水平
惯性力和风力对倾覆线的力矩（t·
m）
Kg、Kp、Ki、Kf—分别为起重机自重、起升载荷、水平
惯性力和风力的载荷系数
5.抗倾覆稳定性校核
.非工作状态暴风侵袭稳定性校核：
ΣM=KgMg+KpMp+KiMi+KfMf
=Kg（0.5（G1+G2）B）-Kf·
F·
h
=0.475（G1+G2）B-1.15·
h
=0.475（108.6+24.5）×
6.75
-1.15×
4.65×
9.75
=374.6t·
m>
0安全
.起重机静载试验（1.25倍的额定载荷）时的稳定性校核：
本计算的门式起重机无悬臂，可不校核静载试验稳定性
.起重机的正常作业稳定性校核：
本计算的门式起重机无悬臂，可不校核纵向抗倾覆稳定性
（二）起重机防风抗滑安全性
起重机必须有足够的防风抗滑安全性，工作状态下的防风抗滑安全性通常用制动装置来保证，非工作状态下的防风抗滑安全性一般用防风夹轨器、锚定装置来保证。
1.正常工作状态防风抗滑安全性
运行机构制动器制动力：
Pzz≥1.1Fz+Pp-W
=1.1×
.555-0.6516
=-0.04t
Fz—工作状态最大风力
Pp—坡度引起的滑行力，本计算为平坡，Pp=0
W—起重机运行摩擦阻力tW=Gω
ω—滑动轴承车轮，ω=0.015；
滚动轴承车轮，ω=0.006
2.非工作状态防风抗滑安全性
夹轨器夹持制动力：
Pzf≥1.1Ff+Pp-W
4.65-.0.6516
=4.46t
Ff—非工作状态最大风力。
本计算按800N/m^2计算
Pp—坡度引起的滑行力，本计算为平坡Pp=0
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