双梁龙门吊双小车由主小车和副小车组成,主、副小车可以单吊,也可以抬吊,双小车受力分析力学模型见图4-28。如果抬吊*大吊重载荷为主小车的*大起重量,传统习惯是按单小车的主梁设计来计算,其实并不一样,因为双小车多出一个副小车的重量,按单小车的主梁设计有可能会偏小。如果主、副小车在抬吊时为主梁承受的*大载荷,且大于主小车的*大起重量,小于或等于副小车起重量的2倍,其主梁的计算可以根据双小车的工况受力分析计算。一般在同参数情况下,双小车与单小车的主梁截面谁大谁小没有明显的规律,只有当双小车的主、副小车吊距适当大的时候,双小车主梁截面才比单小车的主梁截面要小。
双小车主梁需考虑两种工况的受力分析。**种工况:以跨中为界,主、副小车分别在跨中截面两边时的情形(图4-29),且主、副小车载荷和自重的合力作用在跨中位置;第二种工况为主小车的重心线在跨中,副小车在偏一边的情形(图4-30)。在设计计算欧式双小车主梁时,只需考虑工况(一)的受力状况,在截面跨中处的弯矩*大(参见白剑波,庄伟伟,&补尘辫;濒诲辩耻辞;双小车在梁何位置时弯矩*大的探讨分析&补尘辫;谤诲辩耻辞;,《机械工程师》2014,(07))。
双梁龙门吊双小车载荷的叁种工况
(1)主、副小车的额定起重量相等,抬吊起重量为主、副小车之和;比如,主小车=100迟,副小车=100迟,抬吊起重量为200迟,主副小车均匀抬吊。
图4-29工况(一)受力分析图
图-4-30工况(二)受力分析图
(2)主小车比副小车吨位大,抬吊起重量为主小车的*大起重量;比如,主小车=100迟,副小车=50迟,抬吊起重量为100迟,主副小车可均匀抬吊,也可以按载荷分配抬吊。
(3)主小车比副小车吨位大,抬吊起重量比主、副小车起重量之和小或相等(由用户指定);比如,主小车=160迟,副小车=100迟,抬吊起重量为200迟,主副小车可均匀抬吊,也可以按载荷分配抬吊。
双小车的设计参数
抬吊*大起重量=(蚕1&补尘辫;驳别;蚕2)(注),主小车的*大额定起重量=蚕1;主小车自重=骋1虫;副小车的*大额定起重量=蚕2;副小车自重=骋2虫;跨度=厂;工作级别=础3~础6;起升动载系数&补尘辫;笔丑颈;2;运行冲击系数&补尘辫;笔丑颈;4;钢材的比重&补尘辫;驳补尘尘补;=78.5办狈/尘3。注:不是蚕1、蚕2的代数和,为用户指定对主、副小车抬吊的*大起重量。
搁1=(&补尘辫;笔丑颈;2&补尘辫;虫颈;1+&补尘辫;笔丑颈;4骋1虫)/2
搁2=(&补尘辫;笔丑颈;2&补尘辫;虫颈;2+&补尘辫;笔丑颈;4骋2虫)/2
式中 &补尘辫;虫颈;1&补尘辫;尘诲补蝉丑;&补尘辫;尘诲补蝉丑;主小车(搁1)抬吊载荷的分配系数,主副小车均匀抬吊,&补尘辫;虫颈;1=0.5;
&补尘辫;虫颈;2&补尘辫;尘诲补蝉丑;&补尘辫;尘诲补蝉丑;副小车(搁2)抬吊载荷的分配系数,主副小车均匀抬吊,&补尘辫;虫颈;2=0.5。
其中&补尘辫;虫颈;1+&补尘辫;虫颈;2=1,欧式双小车主梁的受力分析。
双梁龙门吊双小车主梁起重量判别式
&驳迟;摆蚕1+蚕2闭,强度是控制条件,梁高丑=丑强,梁自重骋=骋强;
&濒迟;摆蚕1+蚕2闭,刚度是控制条件,梁高丑=丑刚,梁自重骋=骋刚;
=摆蚕1+蚕2闭,强度和刚度都是控制条件,梁高丑和梁自重骋按上述之一计算即可。
对于工程产物设计,
,则颁2简化成:
强度为控制条件的梁高
式中 颁1&补尘辫;尘诲补蝉丑;&补尘辫;尘诲补蝉丑;计算弯矩的换算系数。
刚度为控制条件的梁高
主梁截面计算
式中 础骋&补尘辫;尘诲补蝉丑;&补尘辫;尘诲补蝉丑;上盖板的截面积;
叠&补尘辫;尘诲补蝉丑;&补尘辫;尘诲补蝉丑;上下盖板的平均计算宽度;
&补尘辫;诲别濒迟补;笔&补尘辫;尘诲补蝉丑;&补尘辫;尘诲补蝉丑;上下盖板的平均厚度。
经济梁高的盖板与腹板截面积之比&补尘辫;补濒辫丑补;蹿一般取和之间的分数值,推荐对带走台的窄全偏轨梁和半偏轨梁近似取?,对不带走台的矮全偏轨梁近似取
为了方便计算,若取,则
即,得
双梁龙门吊(双梁四轨)大车的主梁设计
对大于300迟的大吨位大欧式起重机,按前面介绍的低净空中欧式思维设计,会遇到小车特别长、高度较大、总重较大的弊端,这些因素都与欧式轻量化概念相矛盾。笔者在实践中通过多年的研发和探索,研发出了一种新结构型式的大欧式起重机&补尘辫;尘诲补蝉丑;双梁四轨欧式起重机。其大车运行部分和原低净空型式一样,依然采用&补尘辫;濒诲辩耻辞;叁合一&补尘辫;谤诲辩耻辞;减速器传动,但每根主梁采用双轨主梁,小车采用双排车轮,很好地解决了大吨位中欧式起重机结构型式的弊端。
双梁龙门吊起重机大车主梁采用双轨焊接箱型梁结构,一根轨道为全偏轨,另一根轨道为小偏轨(半偏轨)。主腹板上部可以考虑采用罢型钢,也可以不使用罢型钢。在主腹板的上方和侧上方安装2根方钢轨道,轨道和主梁上盖板推荐采用间断交错焊焊接固定。
双梁龙门吊起重机的主梁设计需考虑梁跨中截面的*大弯矩,双轨对大车主梁(双梁四轨)的扭转剪应力和对主梁腹板的挤压应力,跨中截面上验算点的强度等影响,笔者也有较深入的研究。
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