載荷與其組合

1、 1-3 工作載荷及其組合一、載荷的分類1.基本載荷2.附加載荷3.特殊載荷二、計算載荷 在設(shè)計計算時按不同的計算要求，從以上這些載荷里選取與起重機的機構(gòu)零件、金屬結(jié)構(gòu)的破壞形式有關(guān)的，或與起重機整體失穩(wěn)破壞有關(guān)的典型載荷作為計算依據(jù)，這些載荷就稱為 計算載荷。1三、計算載荷組合類載荷組合 耐久性 計算載荷組合 用于電動機的發(fā)熱計算（選用電動機），車輪、軌道、支承滾輪及齒輪等的磨損點蝕，機構(gòu)零件、支承零件及金屬結(jié)構(gòu)的疲勞計算。類載荷組合 強度 計算載荷組合 計算金構(gòu)、機構(gòu)零部件的強度、剛度及失穩(wěn)破壞，電動機的過載能力，起重機整體和局部穩(wěn)定性。類載荷組合 強度驗算 計算載荷組合 驗算起重機在非工

2、作狀態(tài)下的整體穩(wěn)定性，零件的強度及可靠性。2四、主要計算載荷1. 起重載荷PQ 貨物與取物裝置重力之和(N，KN)。 起升高度大于50m時，應(yīng)計及鋼絲繩的重力。2. 自重載荷G 指起重機的鋼結(jié)構(gòu)、機械設(shè)備、電氣設(shè)備及其上的料斗和連續(xù)運輸機等的重力 (N，KN)。3. 動載荷 以動載系數(shù)的形式在設(shè)計計算時反映出來3 P靜 + P動 P靜 +P慣 +P振動載系數(shù) = = P靜 P靜動載系數(shù) 與結(jié)構(gòu)因素、操作及速度有關(guān) 1起升沖擊系數(shù) 起升質(zhì)量突然離地起升或下降制動時， 自重載荷在其加速度相反方向引起沖擊。 G 1 作用在金屬結(jié)構(gòu)上 0.9 1 1.1 2 起升載荷動載系數(shù) PQ 2 作用在 起重載

3、荷PQ 上 1 2 242 = 1 + acv式中：v 額定起升速度 m/s c 操作系數(shù) c = v0 / v 或查表 v0 重物離地瞬間的起升速度 a 考慮系統(tǒng)剛度和結(jié)構(gòu)質(zhì)量的綜合影響系數(shù) 1 a = g(0 +y0) g 重力加速度 g = 9.81 m/s2 0 在額定起升載荷作用下，重物懸掛系統(tǒng)的靜變位。5y0 在額定起升載荷作用下，重物懸掛處結(jié)構(gòu)的靜變位。 結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響系數(shù) m1 y0 = 1 + 2 m2 y0 +0m1 結(jié)構(gòu)在重物懸掛處的折算質(zhì)量m2 起升額定質(zhì)量6實際計算時：折算質(zhì)量m1 ，對橋架類起重機，取橋架與小車質(zhì)量的 對臂架類起重機，取臂架質(zhì)量的1/3結(jié)構(gòu)的靜變位y0

4、，對橋架類起重機， y0 = （1/700 1/1000）S S為跨度 對門座起重機， y0 = （1/200 1/250）Rmax Rmax為最大幅度懸掛系統(tǒng)的靜變位0 0 =0.0029H H 實際起升高度7 3突然卸載沖擊系數(shù)產(chǎn)生動載的減載作用，減小以后的 起重載荷等于 3 PQ m3 = 1 - ( 1 +3 ) m式中: m 起重載荷質(zhì)量中突然卸去的那部分質(zhì)量 m 起重載荷 3 = 0.5 對抓斗類起重機 3 = 1.0 對電磁鐵類起重機8 4 運行沖擊系數(shù) 由于起重機及小車在運行時軌道接頭處有高度差，或道路不平，引起沖擊。PG沖 = 4 G PQ沖 = 4 PQ4 =1.10 +

5、0.058vh V 運行速度 m/s h 軌道接頭處高度差也可按下表查?。海ń?jīng)驗數(shù)據(jù)）94. 水平載荷運行慣性力 PH PH = 1.5 ma式中: m 運行質(zhì)量 a 運行加速度（減速度）二點考慮：a.把起升質(zhì)量與起重機剛性連接對小車 m = 小車自身質(zhì)量 + 起升質(zhì)量對大車 m = 起重機自身質(zhì)量 + 起升質(zhì)量b.慣性力不大于車輪粘著力 PH max 主動輪粘著力 = 正壓力 粘著系數(shù)10 貨物偏擺載荷產(chǎn)生鋼絲繩偏擺原因：風(fēng)力及慣性力等水平力的作用；拖鉤偏斜起吊貨物。F偏Q鋼絲繩S偏擺角Q起升載荷F偏偏擺載荷F偏 = Q tg的大小與操作情況有關(guān)。 例：起、制動的猛烈程度11通常分為：II

6、的取值見：GB381183 I 正常工作狀態(tài)下的偏擺角；II 工作狀態(tài)下的最大 偏擺角；12I又分為：I = (0.25-0.3) II 計算電動機功率時用I = (0.3-0.4) II 計算零件疲勞、磨損時用135. 起重機斜行時的水平側(cè)向力Ps = P P 起重機發(fā)生側(cè)向力一側(cè)的經(jīng)常出現(xiàn)的最不利輪壓之和。 側(cè)壓系數(shù)L 起重機跨度B 起重機基距 a 水平導(dǎo)向輪距（有水平導(dǎo)向輪時，公式中的B用a代替。146. 風(fēng)載荷 W風(fēng) = C K高 q風(fēng) A風(fēng)C 風(fēng)力系數(shù)，與體形尺寸有關(guān)K高 高度變化系數(shù)A風(fēng) 垂直于風(fēng)向的迎風(fēng)面積q風(fēng) 計算風(fēng)壓 常用三種風(fēng)壓值：q風(fēng)I 正常工作狀態(tài)計算風(fēng)壓q風(fēng)II 工作

7、狀態(tài)最大風(fēng)壓q風(fēng)III非工作狀態(tài)計算風(fēng)壓15對于汽車起重機、輪胎起重機和履帶起重機等流動起重機，當(dāng)起重機臂長小于50m時，取q風(fēng)II = 125 N/m2， 當(dāng)臂長大于50m時，按設(shè)計任務(wù)書規(guī)定的值取值。167. 坡度載荷W坡Q+GW坡= (G +PQ) sin 17一. 傳動零件疲勞計算基本載荷1. 運行機構(gòu)與回轉(zhuǎn)機構(gòu) M I max = 8 Mn式中： M I max 零件疲勞計算基本載荷 Mn 電機額定扭矩在計算零件上的折算值 8 剛性動載系數(shù) 取 8 = 1.2 - 2.0 2. 起升機構(gòu)與非平衡式變幅機構(gòu)1-4 傳動零件強度計算18a. 承受慣性載荷小的 Q6 引起對計算零件的扭矩

8、6 = （1 + 2 ）b. 承受慣性載荷大的 M I max = （1.3 - 1.4) Mn3.平衡式變幅機構(gòu)a. 承受慣性載荷小的 該零件承受等效變幅靜阻力矩b. 承受慣性載荷大的 M I max = （1.3 - 1.4) Mn19二.工作狀態(tài)最大載荷1. 運行機構(gòu)與回轉(zhuǎn)機構(gòu) M II max = 58 Mn式中： M II max 計算零件的工作最大扭矩 Mn 電機額定扭矩在計算零件上的折算值 5 考慮彈性振動的扭矩增大系數(shù) 取 5 = 1.5 - 1.7202.起升機構(gòu)與非平衡式變幅機構(gòu)a. 承受慣性載荷小的零件 Q2 引起對計算零件的扭矩b. 其他傳動零件 M II max =

9、（2 2.5) Mn3.平衡式變幅機構(gòu)a. 承受慣性載荷小的最大變幅阻力(包括矩 II 角偏擺力引起的水平力)產(chǎn)生的扭矩b. 其他傳動零件 M II max = （2 2.5) Mn21三.等效載荷Meq = km kn Mmax 式中: Meq 疲勞計算 等效載荷 km 載荷系數(shù) km = mKmKm 載荷譜系數(shù) m 零件材料疲勞試驗曲線的指數(shù) kn 循環(huán)次數(shù)系數(shù) N N0 時 kn = 2mN/N0式中: N0 基本循環(huán)次數(shù) ( N0107 ) N 零件應(yīng)力實際循環(huán)次數(shù) 當(dāng) km kn 1.0 時 取 km kn = 122四.強度驗算s/b 0.7 時,表明材料的塑性較好強度極限可取屈服極限 =s/n = s/ns/b 0.7 時, 強度極限采取以下值: s+b sFsF = sF = 2 3 = sF /n = sF / n n 安全系數(shù)，根據(jù)、類載荷的計算要求,查表決定.23五.疲勞強度計算 可以由試驗或計算求得疲勞強度極限 rk 2-1計算： rk = (1 )k + (1 + )式中： rk零件的