工程施工龙门起重机设计计算.docx

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1、龙门起重机设计计算一.设计条件1 .计算风速最大工作风速：6级最大非工作风速：10级（不加锚定）最大非工作风速：12级（加锚定）2 .起升载荷Q=40 吨3 .起升速度满载：v=l m/min空载：v=2 m/min4 .小车运转速度：满载：v=3 m/min空载：v=6 m/min5 .大车运转速度：满载：v=5 m/min空载：v=10 m/min6 .接受双轨双轮支承型式，每侧轨距2米。7 .跨度44米，净空跨度40米。8 .起上升度:H上=50米，H下二5米二.轮压及波动性计算（一）载荷计算1 .起升载荷:Q=40t2 .自重载荷小车自重G尸6.7t龙门架自重G2=260t大车运转机构

2、自重G3=10t司机室G4=0.5t电气G5= 1. 5t3 .载荷计算称号正面侧面风力 系数C高度 系数 h挡风 面积A计算 结果 CKhA高度h风力系数C高度 系数 Kh挡风 面积A计算 结果 CKhA高度h货物1.21.622242.8501.21.622242.850小车1. 11.71611.3681. 11. 71611. 368司机室1. 11.514.57.5401. 11.5135.040门架1.61.51188454.2441.61.5114234344大车1. 11.022.20.51. 11.022.20.5合计51844.8404工作风压：qi=114 N/m2q i

3、i=190 N/m2qni=800 N/m2 （10 级）qni=1000 N/M （12 级）正面：Fwi=518xll4N=5.91xlO4NFw产518xl90N=9. 86xlO4NFwin=518x800N=41. 44xlO4N （10 级）Fwin=518xl000N=51.8xlO4N （12 级）侧面：FWl=4. 61x104NFwn=7 . 68x104NFwni=32. 34x104N （10 级）Fwm=40 . 43x104N （12 级）（二）轮压计算i.小车位于最外端，n类风垂直于龙门吊正面吹大车，运转机构起制 动，并考虑惯性力的方向与风载方向相反。龙门吊自重：

4、G=Gi+ G2+G3+G4+G5=6. 7+260+10+2=278. 7t起升载荷：Q=40t程度风载荷:Fwn=9. 86t程度风载荷对轨道面的力矩：Mw产9.86 X 44. 8=441.7 tm程度惯性力:Fa=（G+Q） X a= （278. 7+40） X 0. 2 X 1000=6.37 X 10000 N=6. 37 t程度惯性力对轨道面的力矩：此二6.37 X 44=280. 3tm总的程度力力矩：Ml Ma+ Mwn二722tm小车对中心线的力矩：M2= （6. 7+40） X 16=747. 2tm最大腿压：Pmax=0. 25 （G+Q） + M/2L + MJ2K二

5、0.25 x318. 7 + 722. 0/48 + 747. 2/84=79. 675+15. 04+8. 9=103. 6t最大工作轮压:Rmax= Pmax/4 =25. 9t =26t（三）波动性计算工况1：无风、静载，由于起升载荷在倾覆边内侧，故满足皂0工况 2：有风、动载，ZM=O. 95 x （278.7+40） x 12-628.3=3004.9 0工况3：忽然卸载或吊具零落，按规范不需验算工况4： 10级风攻击下的非工作形态：ZM=0.95 x 278. 7 x 12 - 1. 15 x 41.44 x44=3177.2-2668.7 =1080.30飓风攻击下：ZM=0.9

6、5 x 278.8 x 12 - 1. 15 x 51.8 x 44.8二508. 50为防止龙门吊倾覆或移动，龙门吊设置风缆。 三起升机构设计计算（一）设计参数1 .起分量:Q=40t2 .起升速度：V吊二lm/sV 空=2m/s3 .钢丝绳倍率：q=4（二）钢丝绳计算Smax=Q/ (qa n )Q=40t=4000Kgq一倍率，q=4a一卷入卷筒根数a=2n =0. 97Smax=Q/ (qa n ) =40000/ (2 x 4 x 0. 97) =5. 15 x 103 Kg选择 6w(19)-20-185- I -光S|尸 ZS=0. 85x 30. 25=25. 70tn x S

7、max=5 x 5. 15=25. 75t(三)电动机的选择及校核八” 40xl0000x Ni = &= = 7.8 KW1OOO77 1000x0.85选择变速调速电机YTSZ180L-8额定功率：HKw额定转矩：140. INm额定转速：735r/min转动惯量：0.285Kgn)2分量： 250Kg过载系数人：2.8过载校核：9 x-2IL = 2ilx7.8 = 5.9Kw m2 1000 77 2.8P111KW5.9KW满足要求。四小车机构设计计算(一)确定车轮直径小车接受四轮布置，轨距2m,轮距2. 5m。小车自重惹起的轮压Ln 1 C 6.7x10000 -R = L3xxl

8、.l = 2.2xlO4N4起升载荷惹起的轮压d40x10000 一1八5 葡Ri = 1.1 x= 11x104最大轮压：max = 13.2 X104最小轮压：7?min = 2.2xl04车轮的等效疲惫计算载荷Re= 2max+Rnin= J.色 x 13.2 + 2.2) = 9.53 X 104接受圆柱车轮和铁路轨道，初选车轮直径6 400,铁路轨道P43,车 轮材料为45号刚，踏面硬度HB=300380,硬度层为15mm, P43轨道是凸形, 曲率半径R=300mni.车轮的许用轮压为：R2R( = CiC2K2TN) mG车轮转速系数，车轮的转数= = = 2.39r/min7T

9、 X D 71 X 0.4c2运转机构工作级别系数，1心-与车轮材料有关的电接触应力系数，0.1R曲率半径，为300mnim-曲率半径的比值所确定的系数，为0.45r22Rc =CC2K2 J = 1.17x1x0.1= 11.6x104N 9.53 x 104Nm30.453(二)运转阻力计算1 .运转摩擦阻力FlwG, w=0. 008G = (6.7 + 40) = 46.7xl04Ff = 0.008 x 46.7 x 104 = 3.74 x IO3N2 .坡度阻力Fr = Gsin/sin7 = 0.01Fr = 46.7 xl04x0.01 = 4.67 xlO3A3 .风阻力F

10、w =(42.8 + 11.3)x 114 =6.17x103NF=Ff+Fr+F = (3. 74+4. 61+6. 1) x 103=14. 58 x 103N (三)电动机的计算32g/ 14.58x xlO3P = 0.9 KWIOOOt? IO3 x 0.85四减速器以及链传动计算总传动比 i=940/2. 39=393. 3 1 二 12初估链传动比i2=2输入转速 n=2. 39x2=4. 78 r/min 选择SEW消费的斜齿轮减速电机 型号：R103DV112M6输入转速：nout=5. 5 r/min则链传动比i2=5. 5/2. 39=2. 3217, Z2=39, i1

11、=39/17=2.3五、大车运转计算(一)确定车轮直径大车接受4x4轮布置，轨距2m,轮距1.8m由总体计算，可知大车轮的最大轮压Rmax=26t.最小轮压：Rniin=13. 9t 14t2等效计算轮压：R(2x26+ 14)=16. 5t初选大车车轮直径。600,轨道P43车轮的许用轮压:RHCK22T (N) mG为转速系数，车轮的转速：V.5n= = 2.6526 r/min7T D 71x0.6几由二=5.305r/min71x 0.6CfI.17C2=lK2=0. 1R=300m=0. 33883002R(=l. 17x0.1 x . = 18 x 104KN 16. 5x 104

12、N 0.3883满足要求。(二)运转阻力计算1 .运转摩擦阻力Ff二 wGw = 0. 007G280 tFt = 280x104 x 0.007 = 1.96xlO4A2 .坡道阻力F7 = Gsin/sin7 = 0.01Fy =280x104 x 0.01 = 2.8x104A3 .风阻力：F. 475xHlN =5.42x1()4n总阻力:F=(1.96+2. 8+5. 42) xIO,n = 10.18x10%满载阻力：F二IL 35xlON, F /F=l. 12（三）电动机选择FV 10.18xl04 x 总功率N=犯=20 KW7 1000103 x0.85由于速度低，选二套驱动NP= 10 KW . 2选两台11KW电机（四）减速器及链传动计算选择减速电机 R163DV160M4,输入转速11 r/min,并经过变频调速，使空载时输入速度添加1. 2倍, 即输入转速n =llx 1. 2=13. 2 r/min13 2则链传动比为 iz二一一二2.48825.305取小链轮齿数为ZF17贝1J Z2= i2xZt= 4242 c 71r=2.4717