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文檔簡介
2t-10.5m-6m電動(dòng)單梁起重機(jī)(雙速)2t-8m-6m防爆電動(dòng)單梁起重機(jī)(雙速)2t-16m-6m防爆電動(dòng)單梁起重機(jī)(雙速)2t-8m-9m防爆電動(dòng)單梁起重機(jī)(雙速)設(shè)計(jì)計(jì)算書目錄TOC\o"1-5"\h\z2t-10.5m-6m電動(dòng)單梁起重機(jī)(雙速)設(shè)計(jì)計(jì)算書 11—.主要技術(shù)參數(shù) 12.主梁中截面力學(xué)特性 12.主梁強(qiáng)度校核 12.垂直載荷在下翼緣引起的彎曲應(yīng)力 12.主梁工字鋼下翼緣局部彎曲計(jì)算 13.計(jì)算輪壓作用點(diǎn)位置i及系數(shù)J 13.工字鋼下翼緣局部彎曲應(yīng)力計(jì)算 14.主梁跨中斷面當(dāng)量應(yīng)力計(jì)算 16.主梁剛度計(jì)算 17.垂直靜剛度計(jì)算 17.水平靜剛度計(jì)算 17.動(dòng)剛度計(jì)算 17.端梁計(jì)算 18.端梁斷面力學(xué)特性 18.起重機(jī)最大輪壓計(jì)算 19.起重機(jī)最大歪斜側(cè)向力計(jì)算 19.端梁中央斷面合成應(yīng)力計(jì)算 20.車輪軸對(duì)端梁腹板的擠壓應(yīng)力計(jì)算 20.主、端梁連接計(jì)算 20.螺栓拉力計(jì)算 20.起重機(jī)歪斜側(cè)向力矩計(jì)算 20.歪斜側(cè)向力矩對(duì)螺栓d拉力計(jì)算 20.螺栓d承受的總拉力No 22.驗(yàn)算螺栓強(qiáng)度 22.凸緣剪切應(yīng)力驗(yàn)算 23.凸緣擠壓應(yīng)力驗(yàn)算 23.車輪與軌道選擇與驗(yàn)算強(qiáng)度 23.初選車輪與軌道 23.車輪踏面接觸強(qiáng)度計(jì)算 24.運(yùn)行阻力計(jì)算 25.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大摩擦阻力計(jì)算 25.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大坡道阻力計(jì)算 25.風(fēng)阻力計(jì)算 26.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大靜阻力計(jì)算 26.運(yùn)行阻力矩計(jì)算 26.運(yùn)行靜阻力矩計(jì)算 26.運(yùn)行電動(dòng)機(jī)選擇計(jì)算 27.初選電動(dòng)機(jī) 27.電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn) 27.電動(dòng)機(jī)過載校驗(yàn) 28十.驅(qū)動(dòng)裝置選擇計(jì)算 28十一.起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算 29十二.驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件 30.兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)同時(shí)起動(dòng) 30.事故狀態(tài),左側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于左極限位置 31.事故狀態(tài),左側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于右極限位置 31.事故狀態(tài),右側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于左極限位置 32.事故狀態(tài),右側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于右極限位置 33十三.車輪軸計(jì)算 332t-8m-6m防爆電動(dòng)單梁起重機(jī)(雙速)設(shè)計(jì)計(jì)算書 37--主要技術(shù)參數(shù) 37.主梁中截面力學(xué)特性 37.主梁強(qiáng)度校核 37.垂直載荷在下翼緣引起的彎曲應(yīng)力 38.主梁工字鋼下翼緣局部彎曲計(jì)算 39.計(jì)算輪壓作用點(diǎn)位置i及系數(shù)4 39.工字鋼下翼緣局部彎曲應(yīng)力計(jì)算 40.主梁跨中斷面當(dāng)量應(yīng)力計(jì)算 42.主梁剛度計(jì)算 43.垂直靜剛度計(jì)算 43.水平靜剛度計(jì)算 43.動(dòng)剛度計(jì)算 43.端梁計(jì)算 44.端梁斷面力學(xué)特性 44.起重機(jī)最大輪壓計(jì)算 45.起重機(jī)最大歪斜側(cè)向力計(jì)算 45.端梁中央斷面合成應(yīng)力計(jì)算 46.車輪軸對(duì)端梁腹板的擠壓應(yīng)力計(jì)算 46.主、端梁連接計(jì)算 46螺栓拉力計(jì)算 46.起重機(jī)歪斜側(cè)向力矩計(jì)算 46.歪斜側(cè)向力矩對(duì)螺栓d拉力計(jì)算 46.螺栓d承受的總拉力No 49.驗(yàn)算螺栓強(qiáng)度 49.凸緣剪切應(yīng)力驗(yàn)算 49.凸緣擠壓應(yīng)力驗(yàn)算 50.車輪與軌道選擇與驗(yàn)算強(qiáng)度 50.初選車輪與軌道 50.車輪踏面接觸強(qiáng)度計(jì)算 51.運(yùn)行阻力計(jì)算 51.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大摩擦阻力計(jì)算 52.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大坡道阻力計(jì)算 52.風(fēng)阻力計(jì)算 52.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大靜阻力計(jì)算 52.運(yùn)行阻力矩計(jì)算 53.運(yùn)行靜阻力矩計(jì)算 53.運(yùn)行電動(dòng)機(jī)選擇計(jì)算 53.初選電動(dòng)機(jī) 53.電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn) 54.電動(dòng)機(jī)過載校驗(yàn) 54十.驅(qū)動(dòng)裝置選擇計(jì)算 55十一.起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算 56十二.驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件 57.兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)同時(shí)起動(dòng) 57.事故狀態(tài),左側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于左極限位置 57.事故狀態(tài),左側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于右極限位置 58.事故狀態(tài),右側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于左極限位置 59.事故狀態(tài),右側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于右極限位置 59十三.車輪軸計(jì)算 602t-16m-6m防爆電動(dòng)單梁起重機(jī)(雙速)設(shè)計(jì)計(jì)算書 64主要技術(shù)參數(shù) 64.主梁中截面力學(xué)特性 64.主梁強(qiáng)度校核 65.垂直載荷在下翼緣引起的彎曲應(yīng)力 65.主梁工字鋼下翼緣局部彎曲計(jì)算 66.計(jì)算輪壓作用點(diǎn)位置i及系數(shù)4 66.工字鋼下翼緣局部彎曲應(yīng)力計(jì)算 67.主梁跨中斷面當(dāng)量應(yīng)力計(jì)算 69.主梁剛度計(jì)算 70.垂直靜剛度計(jì)算 70.水平靜剛度計(jì)算 70.動(dòng)剛度計(jì)算 70.端梁計(jì)算 71.端梁斷面力學(xué)特性 71.起重機(jī)最大輪壓計(jì)算 72.起重機(jī)最大歪斜側(cè)向力計(jì)算 72.端梁中央斷面合成應(yīng)力計(jì)算 73.車輪軸對(duì)端梁腹板的擠壓應(yīng)力計(jì)算 73.主、端梁連接計(jì)算 73.螺栓拉力計(jì)算 73.起重機(jī)歪斜側(cè)向力矩計(jì)算 73.歪斜側(cè)向力矩對(duì)螺栓d拉力計(jì)算 73.螺栓d承受的總拉力No 76.驗(yàn)算螺栓強(qiáng)度 76.凸緣剪切應(yīng)力驗(yàn)算 76.凸緣擠壓應(yīng)力驗(yàn)算 77.車輪與軌道選擇與驗(yàn)算強(qiáng)度 77.初選車輪與軌道 77.車輪踏面接觸強(qiáng)度計(jì)算 78.運(yùn)行阻力計(jì)算 78.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大摩擦阻力計(jì)算 79.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大坡道阻力計(jì)算 79.風(fēng)阻力計(jì)算 79.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大靜阻力計(jì)算 79.運(yùn)行阻力矩計(jì)算 80.運(yùn)行靜阻力矩計(jì)算 80.運(yùn)行電動(dòng)機(jī)選擇計(jì)算 80.初選電動(dòng)機(jī) 80.電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn) 81. 電動(dòng)機(jī)過載校驗(yàn) 81十.驅(qū)動(dòng)裝置選擇計(jì)算 82十一.起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算 83十二.驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件 84.兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)同時(shí)起動(dòng) 84.事故狀態(tài),左側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于左極限位置 84.事故狀態(tài),左側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于右極限位置 85.事故狀態(tài),右側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于左極限位置 86.事故狀態(tài),右側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于右極限位置 86十三.車輪軸計(jì)算 872t-8m-9m防爆電動(dòng)單梁起重機(jī)(雙速)設(shè)計(jì)計(jì)算書 91主要技術(shù)參數(shù) 91.主梁中截面力學(xué)特性 91.主梁強(qiáng)度校核 92.垂直載荷在下翼緣引起的彎曲應(yīng)力 92.主梁工字鋼下翼緣局部彎曲計(jì)算 93.計(jì)算輪壓作用點(diǎn)位置i及系數(shù)4 93.工字鋼下翼緣局部彎曲應(yīng)力計(jì)算 94.主梁跨中斷面當(dāng)量應(yīng)力計(jì)算 96.主梁剛度計(jì)算 97.垂直靜剛度計(jì)算 97.水平靜剛度計(jì)算 97.動(dòng)剛度計(jì)算 97.端梁計(jì)算 98.端梁斷面力學(xué)特性 98.起重機(jī)最大輪壓計(jì)算 99.起重機(jī)最大歪斜側(cè)向力計(jì)算 99.端梁中央斷面合成應(yīng)力計(jì)算 100.車輪軸對(duì)端梁腹板的擠壓應(yīng)力計(jì)算 100.主、端梁連接計(jì)算 100螺栓拉力計(jì)算 100.起重機(jī)歪斜側(cè)向力矩計(jì)算 100.歪斜側(cè)向力矩對(duì)螺栓d拉力計(jì)算 100.螺栓d承受的總拉力No 103.驗(yàn)算螺栓強(qiáng)度 103.凸緣剪切應(yīng)力驗(yàn)算 103.凸緣擠壓應(yīng)力驗(yàn)算 104.車輪與軌道選擇與驗(yàn)算強(qiáng)度 104.初選車輪與軌道 104.車輪踏面接觸強(qiáng)度計(jì)算 105.運(yùn)行阻力計(jì)算 105.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大摩擦阻力計(jì)算 106.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大坡道阻力計(jì)算 106.風(fēng)阻力計(jì)算 106.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大靜阻力計(jì)算 106.運(yùn)行阻力矩計(jì)算 107.運(yùn)行靜阻力矩計(jì)算 107.運(yùn)行電動(dòng)機(jī)選擇計(jì)算 107.初選電動(dòng)機(jī) 107.電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn) 108.電動(dòng)機(jī)過載校驗(yàn) 108十.驅(qū)動(dòng)裝置選擇計(jì)算 109十一.起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算 110十二.驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件 111.兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)同時(shí)起動(dòng) 111.事故狀態(tài),左側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于左極限位置 111.事故狀態(tài),左側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于右極限位置 112.事故狀態(tài),右側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于左極限位置 113.事故狀態(tài),右側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于右極限位置 113十三.車輪軸計(jì)算 114.疲勞驗(yàn)算 114.強(qiáng)度驗(yàn)算 1162t-10.5m-6m電動(dòng)單梁起重機(jī)(雙速)設(shè)計(jì)計(jì)算書一、主要技術(shù)參數(shù):起重量:Qq=2t跨度:L=10.5m大車運(yùn)行速度:Vd=30m/min工作級(jí)別:A3電動(dòng)葫蘆型號(hào):型2/-6陽電動(dòng)葫蘆操縱形式:地操葫蘆起升速度:匕=0.8/8m/min葫蘆運(yùn)行速度:匕=20/n/min葫蘆起升高度:H=6m電動(dòng)葫蘆自重:G“=248Kg二、主梁中截面力學(xué)特性主梁截面如下:
截面的力學(xué)特性如下:截面面積:S=\]5.5cm2形心位置:必=30.14”〃乃=29.86cm截面慣性矩:Jx=44352.5c/n4JY=11954.6cm4斷面模數(shù):=1471.5cw3三、主梁強(qiáng)度校核1.垂直載荷在下翼緣引起的彎曲正應(yīng)力起升沖擊系數(shù):=1.05起升載荷動(dòng)載系數(shù):/=11電動(dòng)葫蘆在額定起重量下的總輪壓:
P=必。+&G”=1.1x2000+1.05x248=2460.4Kg主梁總重:G=1044Kg橋架單位長度重量:G1044橋架單位長度重量:q=-=-——=99.43Kg/m1主梁下表面距斷面形心軸X-X的距離:M=30.14cm主梁跨中斷面對(duì)軸X-X慣性矩:Jx=44352.5c/垂直載荷在下翼緣引起的彎曲正應(yīng)力:30.14(2460.4x1050 30.14(2460.4x1050 X F44352.51 41.05x0.9943x105()28=53.67MPa2.主梁工字鋼下翼緣局部彎曲計(jì)算2.主梁工字鋼下翼緣局部彎曲計(jì)算(1).計(jì)算輪壓作用點(diǎn)位置i及系數(shù)J計(jì)算簡圖如下:44b二116c4 - I輪緣同工字鋼翼緣邊緣之間的間隙:c=0.4cm葫蘆車輪踏面曲率半徑:R=14.4cme=0.1647?=0.164x14.4=2.362cmb-d11.6-0.8-a= = =5Acin輪壓作用點(diǎn)與腹板表面的距離:i=a+c-e-5.4+0.4-2.362=3.438cm-==0.637a5.4(2).工字鋼下翼緣局部彎曲應(yīng)力計(jì)算軌道接縫處兩軌道高度差://=0.001/n電動(dòng)葫蘆運(yùn)行速度:vt=20m/min運(yùn)行沖擊系數(shù):(p*=1.10+0.058VvV^=1.10+0.058x20xV0X)0T=1.137輪壓不均勻系數(shù):=1.5葫蘆小車車輪數(shù):〃=4葫蘆小車最大輪壓:(Gw+(2J=—X1.137X(248+2000)=958.5Kgn 4局部彎曲應(yīng)力計(jì)算簡圖如下:局部彎曲系數(shù)曲線圖如下:工字鋼翼緣平均厚度:t=L3cm局部彎曲系數(shù):匕=2.151點(diǎn)橫向(在村平面內(nèi))局部彎曲應(yīng)力:華=土生等"194.1t2 1.32局部彎曲系數(shù):K2=0.631點(diǎn)縱向(在yz平面內(nèi))局部彎曲應(yīng)力:K,Ph0.63x958.5 .「?,八6=2〃= ——=35.73MP4t21.32局部彎曲系數(shù):K.=0.682'點(diǎn)縱向(在yz平面內(nèi))局部彎曲應(yīng)力:K出, 0.68x958.5“小g= = ;——=38.57MP”t21.323.主梁跨中斷面當(dāng)量應(yīng)力計(jì)算1點(diǎn)當(dāng)量應(yīng)力:adl=Jcr:+(%+7J_巧⑸+4)=J21.94?+(35.73+53.67,-⑵.94x(35.73+53.67)=\09.36MPa<[<t]=180Mpa2點(diǎn)當(dāng)量應(yīng)力:(yd2.=b,+%=53.67+38.57=92.24MPa<[<t]=1SOMPa主梁強(qiáng)度滿足要求。四、主梁剛度計(jì)算.垂直靜剛度計(jì)算靜載荷:Pj=Qq+GH=2000+248=2248Kg垂直靜剛度,溫2248x1050348x2.lxl06x44352.5=0.582cm<[7]L
7001.5cm靜剛度滿足要求。.水平靜剛度計(jì)算起重機(jī)起動(dòng)時(shí)間:取,=3s起重機(jī)運(yùn)行平均加速度:.⑹心水平慣性力:『子=汽普=38.27Kg主梁斷面水平慣性矩:4=11954.6。/主梁水平靜剛度:48%38.27x105()348x2.1x48%38.27x105()348x2.1x106x11954.6=0,037cm<L
2000=0.525cm主梁水平靜剛度滿足要求。.動(dòng)剛度計(jì)算起重機(jī)和電動(dòng)葫蘆的換算質(zhì)量:M=-(0.5gL+Gw)=^x(0.5x0.9943xl050+248)=0.7S6Kgs2/cm
96EJX~1T~96x2.lxl06x44352.51O5O3772397KgIcm在垂直方向的自振周期:T=296EJX~1T~96x2.lxl06x44352.51O5O3772397KgIcm在垂直方向的自振周期:T=2乃楞=2x3.142x0786=0.06345<7723.97『]=0.3s主梁動(dòng)剛度滿足要求五、端梁計(jì)算1.端梁斷面如下:端梁的力學(xué)特性如下:斷面總面積:S=80.3cm2形心位置:=15.37cmy2=14.63cm
Z]=l.Scinz2=15.2cm斷面慣性矩:Jx=8615.37cm4JY=6702.73cm4斷面模數(shù):Wx=560,5cw4Wv=441c/n4.起重機(jī)最大輪壓計(jì)算驅(qū)動(dòng)裝置自重:Gq=5\Kg 主動(dòng)車輪裝置自重:Gz=66Kg被動(dòng)車輪裝置自重:Gh=55Kg起重機(jī)端梁自重:Gd=149.3/Tg大車輪距:K=200cm 起升沖擊系數(shù):0=1.05起升載荷動(dòng)載系數(shù):%=1.1橋架單位長度重量:q=0.9943Kg/cm跨度:L=1050c/n吊鉤左極限距離:/,=82,8cm吊鉤右極限距離:4=131.2cm帶額定載荷的葫蘆,,移動(dòng)至左極限位置,主動(dòng)輪輪壓最大。^4+詈>*竽+旅+叫(1.1>2000+1.05X248%(1.1>2000+1.05X248%?4I+1050-2x82.810501.05x0.9943x1050 +41.05x149.32+1.05x66+1.05x51=1608.5Kg.起重機(jī)最大歪斜側(cè)向力計(jì)算由人=儂=5.25,水平側(cè)向力系數(shù):2=0.1875B200最大歪斜側(cè)向力:S=APm=0.1875x1608.5=301.59/fg
.端梁中央斷面合成應(yīng)力計(jì)算中央斷面合成應(yīng)力:1608.5x200301.59x200 11608.5x200301.59x200 1 2x560.5 2x441=35.54MP”<\a]=\40MPa中央斷面應(yīng)力符合要求。.車輪軸對(duì)端梁腹板的擠壓應(yīng)力計(jì)算端梁腹板軸孔直徑:d0=lcm端梁支承腹板厚度:1.5cm車輪軸對(duì)端梁腹板的擠壓應(yīng)力:=7.66M&<[o-0]=ll5MPa,安全。2x7x1.5六、主、端梁連接計(jì)算.螺栓拉力計(jì)算.起重機(jī)歪斜側(cè)向力矩計(jì)算起重機(jī)歪斜側(cè)向力矩:M,=SA:=301.59x2=603.1SKgm.歪斜側(cè)向力矩對(duì)螺栓4的計(jì)算計(jì)算簡圖如下:
螺栓d距離y-y軸的距離:X=0.53加每個(gè)受拉螺栓距離y-螺栓d距離y-y軸的距離:X=0.53加每個(gè)受拉螺栓距離y-y軸的距離平方之和:gX:=0.532+0.532+0.532+0.032+0.032+0.032=0.8454m2螺栓預(yù)緊力及載荷分布不均勻性影響系數(shù):k=2.5歪斜側(cè)向力矩對(duì)螺栓d的拉力:kM,X_2.5x603.18x0.530.8454=945.31Kg(3).起重機(jī)支承反力對(duì)螺栓的作用力矩計(jì)算簡圖如下:|yZ , 止帶載葫蘆移動(dòng)至左極限位置時(shí),取端梁作為受力分離體。取C點(diǎn)為受力平衡點(diǎn):=0
被動(dòng)輪輪壓:ph丁。)0+空l)+等+等+情1.05x149.32_(1.1x2000+1.05x248)(+1050-2x82.8]+1.05x149.321+ 1050J+ 4~+1.05x55=1543.38Kg起重機(jī)左端支反力:Ra=Pm+Ph=1608.5+1543.38=3151,88/Cg所有受拉螺栓對(duì)c點(diǎn)的力矩之和:Mn=Mr=/?A/=3151.88x0.12=378.23/Cgm.支反力矩對(duì)螺栓的拉力螺栓d距離Z-Z軸的距離:丫=0.245m每個(gè)受拉螺栓距離z-z軸的距離平方之和:X匕2=0.2452+0.2452+0.162+0.162+0.0752+0.0752=0.1825m2螺栓預(yù)緊力及載荷分布不均勻性影響系數(shù):女=2.5支反力矩對(duì)螺栓d的拉力:kMNYkMNY2.5x378.23x0.2450.1825=1269.4Kg.螺栓d承受的總拉力N0N0=N[+N2=945.37+1269.4=22\4JJKg.驗(yàn)算螺栓強(qiáng)度M20螺栓的螺紋底徑:=1.675cm螺栓凈斷面積:3.142x1.67524=2.204cm2螺栓許用應(yīng)力:[cr]=0.6q=0.6x360=216MPa受拉螺栓強(qiáng)度:^=」=22H77=ioo.49MPa<[cr]=216MPaFo2.204 lJ螺栓滿足強(qiáng)度要求。.凸緣垂直剪切應(yīng)力驗(yàn)算受剪斷面形狀系數(shù):C=L5受剪面積:Fi=2x1x6=12cm2支反力:抬=3151.88心凸緣垂直剪切應(yīng)力:r=Cx8=1.5x3151-88=39.4MP。<[rl=95MPaFj 12凸緣垂直剪切應(yīng)力滿足要求。.凸緣擠壓應(yīng)力驗(yàn)算承壓端面面積:F,=0,5x56=28cm2擠壓應(yīng)力:%="=3151-88=ll.26MPa<[a]=24OMPaFc28凸緣擠壓應(yīng)力滿足要求。七、車輪與軌道選擇與驗(yàn)算強(qiáng)度.初選車輪與軌道起重機(jī)運(yùn)行速度:匕=30m/min<60m/min起重機(jī)總重:G=2035Kg車輪直徑初選為:Dc=210mm軌道選為:P18P8軌道的許用輪壓:伊]=3.36,〉匕,=1.61,,選用的軌道合適??蛰d葫蘆運(yùn)行至左極限位置時(shí),右側(cè)被動(dòng)車輪輪壓最小,p=幽41+上311?|+皿+也+癡, 4IL) 4 2 'b1.05x248(,1050-2x82.8^11.05x0.9943x10501.05x149,3…= 1+ + + +1.05x55=530.12Kg4 1 1050 ) 4 2車輪踏面疲勞計(jì)算載荷:P”巴登=2x1608:530.12=⑵加卷.車輪踏面接觸強(qiáng)度計(jì)算許用線接觸應(yīng)力常數(shù):k、=68Nlmm)車輪與軌道有效接觸長度:/=28.2初”轉(zhuǎn)速系數(shù):C,=1.00 工作級(jí)別系數(shù):C2=1.00線接觸局部擠壓強(qiáng)度:P^.=klDclCiC2=6.8x270x28.2x1.00x1.00=5277.8/CgP;>Pc,通過。許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù):k2=0.181iV/mm2n970車輪半徑:r,=―-= =135mm,軌道曲率半徑:r2=90mm2 2 ->r2,曲率半徑取/?=fj=135mm
f fQQR135由一比值所確定的系數(shù)m,—=——=0.667,取mR135點(diǎn)接觸局部擠壓強(qiáng)度:P"=k±C、C,=0.181x-^—x1.00x1.00=3714.82/Cgc2m3'2 0.4493P~>Pc,通過。根據(jù)以上結(jié)果:車輪選用£><=210mm車輪。八.運(yùn)行阻力計(jì)算起重機(jī)處于滿載運(yùn)行狀態(tài):.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大摩擦阻力計(jì)算Dc=210mm,車輪組的軸承型號(hào)為6412。軸承內(nèi)徑4=60mm滾動(dòng)摩擦系數(shù):f=0.5mm軸承摩擦系數(shù):〃=0.015附加阻力系數(shù):夕=1.5起重機(jī)滿載運(yùn)行時(shí)的最大摩擦阻力:(=(G+Qq產(chǎn)/x夕=(2035+2000)x2x0.5+0.015x60270xl.5=42.59Kg起重機(jī)滿載運(yùn)行時(shí)的最小摩擦阻力:%=(G+&)2L%=(G+&)2L普=(2035+2000)
c2x0.5+0.015x60x 270=28.39Kg.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大坡道阻力計(jì)算坡度阻力系數(shù):a=0.001
起重機(jī)滿載運(yùn)行最大坡道阻力:Fp=a(0,+G)=0.001x(2035+2000)=4.035/Cg.風(fēng)阻力計(jì)算本橋式起重機(jī)在室內(nèi)工作,風(fēng)阻力取五亞=0.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大靜阻力計(jì)算Fj=Fm+Fp+Fw=42.59+4.035+0=46.63Kg起重機(jī)處于空載運(yùn)行狀態(tài):起重機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的最小摩擦阻力:F=Gm27+F=Gm27+叫 2x0.5+0.015x60 =2U35x 270=14.32/Cg起重機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的坡道阻力:F;,=aG=0.00lx2035=2.035Kg起重機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的最小靜阻力:+K,=14.32+2.035+0=16.355Kg.運(yùn)行阻力矩計(jì)算滿載時(shí)運(yùn)行阻力矩:Mm=Fm上=42.59X—=574.97Kg.cm空載時(shí)運(yùn)行阻力矩:. .D 27Mm= =14.32X—=\93.32Kg.cm.運(yùn)行靜阻力矩計(jì)算滿載時(shí)運(yùn)行阻力矩:D D 27M:—=46.63x—=629.51K“加空載時(shí)運(yùn)行阻力矩:=220.79Kg.cm,D =220.79Kg.cmM,=F,^-=16.355x—JJ2 2九.運(yùn)行電動(dòng)機(jī)選擇計(jì)算.初選電動(dòng)機(jī)起重機(jī)滿載時(shí),最大靜阻力:%=46.63Kg電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù):m=2起重機(jī)運(yùn)行速度:Vd=30m/min起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率:7=0.95電動(dòng)機(jī)靜功率:46.63x306120x2x0.95=0.1203Kw電機(jī)功率增大系數(shù):kd=12初選電動(dòng)機(jī)功率:N =1.2x0.1203=0.144Kw選用電動(dòng)機(jī)型號(hào):ZDK.21-4JC=25%電動(dòng)機(jī)額定功率:Ne=0.8/Cvv電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù):n,=1380r/min電動(dòng)機(jī)飛輪矩:(GO?1=0.036心.“2.電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)工作級(jí)別系數(shù):K15=0.75系數(shù)7=0.743等效功率:N、=心於lj=0.75x0.743x0.1203=0.067ATw<Ne所選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件通過。.電動(dòng)機(jī)過載校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù):〃=2平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩標(biāo)幺值:2aJ=2.25起重機(jī)滿載運(yùn)行最大靜阻力:Fj=46.63Kg=457.47V起重機(jī)運(yùn)行速度:Vd=30m/min=0.5m/s機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率:7=0.95機(jī)構(gòu)初選起動(dòng)時(shí)間:匕=2.8s電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速:=1380r/min電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:J,=0.009Kg.m2機(jī)構(gòu)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:0.009x2+=0.0689/Cg.m29.3x(2000+2035)0.009x2+=0.0689/Cg.m213802x0.95基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)電動(dòng)機(jī)額定功率:p_](FM+ZJxh:1_ ] (46.63x9.81x0.5+0.0689x138()2“一m九[1000〃+91280乙)~2x2.25乂[-1000x0.95~+91280x2.8=0.168心”乂=0.8Kw電動(dòng)機(jī)過載校驗(yàn)通過。十.驅(qū)動(dòng)裝置選擇計(jì)算
車輪轉(zhuǎn)速:〃c=*~車輪轉(zhuǎn)速:〃c=*~血303.142x0.27=35.36r/min機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比I十二短=39.03選用驅(qū)動(dòng)裝置型號(hào)為:LD4型驅(qū)動(dòng)裝置30m/min總速比=39.42實(shí)際運(yùn)行速度:吃=%±=30x&&=29.7m/minin39.42誤差:£=V-~V--=30-29-7X100%=1.0%<M=15%,合適。TOC\o"1-5"\h\zVd30 LJ實(shí)際所需電動(dòng)機(jī)功率:v 297N、=N、,=0.067x =0.066Kw<V=0.8Kw,合適。xxy 30H^一.起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算8.48Mn電動(dòng)機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩:7;n=1.5A/=1,5x9750x^-=1.5x9750x-^-mq' n, 13808.48Mn滿載、上坡、迎風(fēng)時(shí)作用于電動(dòng)機(jī)軸上的靜阻力矩:tFR46.63x9.81x270 ,Ti= = =\.65NinJ2OOO/7;2000x39.42x0.95滿載、上坡、迎風(fēng)時(shí)的起動(dòng)時(shí)間:=q~9.55x(tnT=q~9.55x(tnTinv-T1380x0.06899.55x(2x8.48-1.65)=0.65s空載、下坡、順風(fēng)時(shí)作用于電動(dòng)機(jī)軸上的靜阻力矩:FR16.355x9.81x2702000/72000x39.42x0.95=0.578Mn空載、下坡、順風(fēng)時(shí)的起動(dòng)時(shí)間:/ntYj 1380x0.0689 …"9.55X(加入-T;)—9.55x(2x8.48-0.578)-'由匕=0.5m/s,取起動(dòng)時(shí)間推薦值%=2.8s。<〃,W<'w所選電動(dòng)機(jī)能滿足快速起動(dòng)要求。十二.驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件室內(nèi)使用,不計(jì)風(fēng)阻力及坡度阻力。.兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)同時(shí)起動(dòng):空載時(shí)主動(dòng)輪壓之和:P:=0(G”+與+G4+2G:+2G,=L05x(248+()^W^()+149.3+2x66+2x51=1210.97Kg空載時(shí)被動(dòng)輪壓之和:P?=(p\gh+號(hào)+Gd+2G,=1.05x(248++149.3+2x55)=1080.77Kg防止打滑的安全系數(shù):n;=1.05-1.2粘著系數(shù):0=0.15= 她 一G%?P,(f+陷%+P:f60%g %4.7231210.97x9.81x0.154.7232035x29.7 1080.77x9.81x(0.0005+0.015x0.06)x1.5+1210.97x9.81x0.00050.61x60x9.81+ 0.27
?>?.=1.05-1.2,兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)不會(huì)打滑。.事故狀態(tài),左側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于左極限位置:工作的主動(dòng)車輪輪壓:+1.05x爭與+5+G,0.9943x105。+些非主動(dòng)輪輪壓之和:1.05x1.05x2481050-82.8+66+51=595.22Kg6GH+3"++1.05x爭與+5+G,0.9943x105。+些非主動(dòng)輪輪壓之和:1.05x1.05x2481050-82.8+66+51=595.22Kg6GH+3"+6G”+0+4+236x248+3x0.9943x1050+6x149.3“一、” +66+51+2x55一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的空載起動(dòng)時(shí)間:1380x0.06899.55x(1x8.48-0.578)=1.26s10501.05x2481050+82.8=1826.73Kg1050n= P;(P.紅;pJJ+M)B+p1g60r、595.22x0.15x9.812035x29.7 F60xl.26x9.811826.73x595.22x0.15x9.812035x29.7 F60xl.26x9.811826.73x(0.0005+0.015x0.06)x1.5x9.81+595.22x0.0005x9.812.2940.27,2n>n.=1.05-1.2,此種工況,起重機(jī)車輪不打滑。.事故狀態(tài),左側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于右極限位置:工作的主動(dòng)車輪輪壓:+1.05x0.9943x1050+14^3+1.05x0.9943x1050+14^31.05x248131.2
X 1050+66+51=491.56Kg非主動(dòng)輪輪壓之和:p二叫J+4師+3或+66,1C+g+2G 105x248/050+131.2,一2L汽4 : 9b)2 1050,ncf6x248+3x0.9943x1050+6x149.3“,,.+1.05xI +66+51+2x551=1832.73/CgP:(p一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的空載起動(dòng)時(shí)間:P:(p:G%;P<f+K%+Pzfg60f, D/1.908491.56x0.15x9.811.9082035x29.7 1832.73x(0.0005+0.015x0.06)x1.5x9.81+491.56x0.0005x9.8160x1.26x9.81 0.2%n>nz=1.05-1.2,此種工況,起重機(jī)車輪不打滑。.事故狀態(tài),右側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于左極限位置:工作的主動(dòng)車輪輪壓:n%Gh/, (qLGd尸尸、1.05x24882.8P. +a^-+-^-+G.+G?= x 2L\4 2zq)2 1050+1.05x0.9943x10504+1.05x0.9943x10504149.32+66+51=485.55Kg非主動(dòng)輪輪壓之和:P”L-l.x-^-+06G?+3qL+6G+GP”L-l.x-^-+06G?+3qL+6G+G;+Gq+2Gb1.05x248x1050-82.8+10501.05x6x248+3x0.9943xl050+6xl49.3+66+51+2x551806.19Kg一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的空載起動(dòng)時(shí)間:%=L26sPjp〃- g-\Pjj+&B+PJg60r、 2£1.907485.55x0.15x9.811.907=2035x29.7 1806.19x(0.0005+0.015x0.06)x1.5x9.81+485.55x0.0005x9.81:60x1.26x9.81 0.272n>nz=1.05-1.2,此種工況,起重機(jī)車輪不打滑。5.事故狀態(tài),右側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于右極限位置:工作的主動(dòng)車輪輪壓:n(p,GHL-L(qLGd「 1,05x2481050-131.2P.=^-l— -+(p.\—+—+G.+G,= x 2L\4 2q)2 1050…uf0.9943x1050149.3“+1.05xI 4 +66+511=589.22Kg非主動(dòng)輪輪壓之和:(P.GL+l2(6GH+3qL+6G,Z )1.05x2481050+131.2c2L\ 4 1qb)2 1050,f6x248+3x0.9943x1050+6x149.3,, 1。1.05x1 +66+51+2x551=1832.73/Cg一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的空載起動(dòng)時(shí)間:4=1.26s Pjp =G%;Pjj+皿)B+Pzfg6叱 I2.266589.22x0.15x9.812.2662035x29.7 1832.73x(0.0005+0.015x0.06)x1.5x9.81+589.22x0.0005x9?8160x1.26x9.81+ 0.27/〃>凡=1.05?1.2,此種工況,起重機(jī)車輪不打滑。十三.車輪軸計(jì)算.疲勞驗(yàn)算等效靜載荷系數(shù):四=0.6疲勞計(jì)算時(shí)的等效起升載荷:Qd=(pdQq=0.6x2000=1200/Cg等效沖擊系數(shù):&=1.00 載荷變化系數(shù):7=0.85車輪等效輪壓:pd=@+G")x(L-:)+(G-G")xpd==989.75Kg(1200+248)x11050- +(2035-248)=989.75Kg2x1050車輪計(jì)算輪壓:尸,=KiyPJ=1.00x0.85x989.75=841.29Kg物品離地速度系數(shù):c=0.5電動(dòng)葫蘆起升速度:匕=8m/min葫蘆起升高度:H=6m動(dòng)力系數(shù):(pn=1+/ " ==1+/ °.5x8 ==1.713JO.014—+0.028〃VO.014x1050+0.028x600強(qiáng)度校核時(shí)的最大計(jì)算輪壓:PjmM=^^=1.713x841.29=1441.13^車輪兩個(gè)軸承間距:L=5.9cm車輪軸所承受的計(jì)算彎矩:Mg=與=841.2:\5.9=[240.9Kg.cvn軸的抗彎斷面模數(shù):W=—^-xj3=—x3.142x63=21.21cm3
w 32 32M 1?40Q軸受純彎曲時(shí)的應(yīng)力:CFw,=上竺="”竺=5.85MP”Ww 21.21第一類載荷的動(dòng)力系數(shù)一口+修,子“357電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩:M,=9750x=9750x=5.652Nm' n, 1380車輪軸所承受的計(jì)算扭矩:Ma=0M工"=1.357x5.652x39.42x0.95=2927.88/Cg.cm軸的抗扭斷面模數(shù):IV,,=—^-xj3=—x3.142x63=42.417cw316 16軸受純扭矩時(shí)的應(yīng)力:如=旦=2927-88=6.90MPaWn42.417安全系數(shù):〃=1.4,應(yīng)力集中系數(shù):K=2,應(yīng)力q=580MP。對(duì)稱循環(huán)的許用彎曲應(yīng)力:=043X580=89.07A/Pal"Kn2x1.4將扭轉(zhuǎn)應(yīng)力換算成彎曲應(yīng)力的系數(shù):尸=1彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力合成的計(jì)算應(yīng)力:a=g+4(尸。=J5.852+4x(lx6.90)2=l499MPa<匕“L=89.07MP。疲勞計(jì)算通過。.強(qiáng)度驗(yàn)算車輪軸所承受的最大彎矩:=現(xiàn)吐=1441.13步9=2125.67Kg-4 4軸的抗彎斷面模數(shù):W,.=—^-xJ3=—x3.142X63=21.209/wn332 32軸受純彎曲時(shí)的計(jì)算應(yīng)力:5.="―=當(dāng)空=10.02MR/Ww21.209第二類載荷的計(jì)算扭矩:Mntm=<pnMeiorj=1.713x5.652x39.42x0.95=3695.99Kg.cm軸的抗扭斷面模數(shù):W?=—7Txd3=—x3.142x63=42.417c/n316 16軸受純扭矩時(shí)的計(jì)算應(yīng)力:rn= =3695"=8.7\MPa"Wn42.417r]1.2xCTfc1.2x580tr= = =248.6MP。l」2n 2x1.4彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力合成的計(jì)算應(yīng)力:a=Jcr:+4(僅乙>=71O.O22+4x(lx8.71)2=20.1OMPa<[trH.]=248.6MP。強(qiáng)度計(jì)算通過。所選用的車輪軸滿足要求。綜合以上設(shè)計(jì)結(jié)果:該起重機(jī)能滿足使用要求。2t-8m-6m防爆電動(dòng)單梁起重機(jī)(雙速)設(shè)計(jì)計(jì)算書一、主要技術(shù)參數(shù):起重量:Qq=2t跨度:L=8m大車運(yùn)行速度:Vd=30/n/min工作級(jí)別:43電動(dòng)葫蘆型號(hào):6mA型防爆電動(dòng)葫蘆操縱形式:地操葫蘆起升速度:匕=0.8/8/n/min葫蘆運(yùn)行速度:V,=10/71/min葫蘆起升高度:H=6m電動(dòng)葫蘆自重:Gh=246/Cg二、主梁中截面力學(xué)特性主梁截面如下:
截面的力學(xué)特性如下:截面面積:S=\]5.5cm2形心位置:必=30.14c,”為=29.86cm截面慣性矩:Jx=44352.5c/n4JY=11954.6cm4斷面模數(shù):=1471.5cw3三、主梁強(qiáng)度校核.垂直載荷在下翼緣引起的彎曲正應(yīng)力起升沖擊系數(shù):%=1.05起升載荷動(dòng)載系數(shù):%=口電動(dòng)葫蘆在額定起重量下的總輪壓:
P=必。+&G“=1.1x2000+1.05x246=2458.3Kg主梁總重:G=804Kg橋架單位長度重量:"以啊橋架單位長度重量:"以啊=100.5Kg/L8.0主梁下表面距斷面形心軸X-X的距離:乃=30.14cm主梁跨中斷面對(duì)軸X-X慣性矩:Jx=44352.5c/垂直載荷在下翼緣引起的彎曲正應(yīng)力:y.(PL(p.ql}\ 30.14 (2458.3x8001.05x1.005x8002-=- +——= x + =39.15MPa,1/ 4 8)44352.5; 4 8 ).主梁工字鋼下翼緣局部彎曲計(jì)算(1).計(jì)算輪壓作用點(diǎn)位置i及系數(shù)J計(jì)算簡圖如下:44b二116c4 - I輪緣同工字鋼翼緣邊緣之間的間隙:c=0.4cm葫蘆車輪踏面曲率半徑:R=14.4cme=0.1647?=0.164x14.4=2.362cmb-d11.6-0.8-a= = =5Acin輪壓作用點(diǎn)與腹板表面的距離:i=。+c—e=5.4+0.4-2.362=3.438cm-==0.637a5.4(2).工字鋼下翼緣局部彎曲應(yīng)力計(jì)算軌道接縫處兩軌道高度差://=0.001/n電動(dòng)葫蘆運(yùn)行速度:匕=10,〃/min運(yùn)行沖擊系數(shù):a=1.10+0.058VtV^=1.10+0.058xl0xV0Wl=1.118輪壓不均勻系數(shù):=1.5葫蘆小車車輪數(shù):〃=4葫蘆小車最大輪壓:PH=-(p,(GH+g?)=—xl.ll8x(246+2000)=941.6/rgn 4局部彎曲應(yīng)力計(jì)算簡圖如下:局部彎曲系數(shù)曲線圖如下:工字鋼翼緣平均厚度:1.3cm局部彎曲系數(shù):曷=2.151點(diǎn)橫向(在村平面內(nèi))局部彎曲應(yīng)力:£^=±2J5x94L6=11979^1t2 1.32局部彎曲系數(shù):K2=0.631點(diǎn)縱向(在"平面內(nèi))局部彎曲應(yīng)力:K』hK』h*20.63x941,61.32=35.10MPa局部彎曲系數(shù):號(hào)=0.682'點(diǎn)縱向(在yz平面內(nèi))局部彎曲應(yīng)力:K3PHK3PH_0.68x941.6=37.89MP”3.主梁跨中斷面當(dāng)量應(yīng)力計(jì)算1點(diǎn)當(dāng)量應(yīng)力:%=如;+(%+7J-巧(4+er,)=7119.792+(35.10+39.15)2-119.79x(35.10+39.15)=104.73M&<[cr]=180MPa2,點(diǎn)當(dāng)量應(yīng)力:ad2.=ax+%=39.15+37.89=77.04MP。<[cr]=180Mpa主梁強(qiáng)度滿足要求。
四、主梁剛度計(jì)算.垂直靜剛度計(jì)算靜載荷:Pj=Z+G”=2000+246=2246Kg垂直靜剛度:P1?2246x8OO348EJx48x2.lxl06x44352.5=0.257c/n<[/]=—L」700IA4cm靜剛度滿足要求。.水平靜剛度計(jì)算起重機(jī)起動(dòng)時(shí)間:取f=3s起重機(jī)運(yùn)行平均加速度i?⑹*2水平慣性力:=型翳曳=38.23Kg主梁斷面水平慣性矩:JY=11954.6cm主梁水平靜剛度:fs=38.23x80()348£4 48x2.lxl06x11954.6=0.016cm<[,]= i2000=0.400cm主梁水平靜剛度滿足要求。.動(dòng)剛度計(jì)算起重機(jī)和電動(dòng)葫蘆的換算質(zhì)量:
M=—(0.5qL+GH)=^M=—(0.5qL+GH)=^(0.5x1.005x800+246)=0.661Kgs?/cm96EJX_96x2.1xl06x44352.5K£38OO3=17463.80Kg/cm在垂直方向的自振周期:MT=2^J—=2x3.142x/=00387"[r]=o.3s主梁動(dòng)剛度滿足要求。五、端梁計(jì)算.端梁斷面如下:22012201端梁的力學(xué)特性如下:斷面總面積:S=80.3c/n形心位置:y=15.37cmy2=14.63cmZ]=7.8cmz2=15.2cm斷面慣性矩:右=8615.37cm,乙=6702.73c/斷面模數(shù):Wx=560.5cw4Wv=441cm4.起重機(jī)最大輪壓計(jì)算驅(qū)動(dòng)裝置自重:Gq=51Kg 主動(dòng)車輪裝置自重:Gz=66Kg被動(dòng)車輪裝置自重:Gh=55Kg起重機(jī)端梁自重:Gd=149.3/Cg大車輪距:K=200cm起升沖擊系數(shù):0=1.05起升載荷動(dòng)載系數(shù):^2=1.1橋架單位長度重量:q=\.005Kg/cm跨度:L=800cm吊鉤左極限距離:/1=82.8cm吊鉤右極限距離:/2=131.2cm帶額定載荷的葫蘆,移動(dòng)至左極限位置,主動(dòng)輪輪壓最大。P=弧吆格%++*皿m4 (LJ4 2I1I11_(1.1x2000+1.05x246)({+800-2x82。1+1.05x1.005x800+1.05x149.3I+ 800 )+ 4 + 2-+1.05x66+1.05x51=1514.2Kg.起重機(jī)最大歪斜側(cè)向力計(jì)算由二=曬=4.00,水平側(cè)向力系數(shù):2=0.167B200
最大歪斜側(cè)向力:S=APm=0.167x1514.2=252.87/rg.端梁中央斷面合成應(yīng)力計(jì)算中央斷面合成應(yīng)力:(7=2WX2W(7=2WX2WV1514.2x200252,87x2002x560.5+-2x441=32.75MPa<\a]=\40MPa中央斷面應(yīng)力符合要求。.車輪軸對(duì)端梁腹板的擠壓應(yīng)力計(jì)算端梁腹板軸孔直徑:d0=lcm端梁支承腹板厚度:4=1.5cm車輪軸對(duì)端梁腹板的擠壓應(yīng)力:Pin_1514.2Pin_1514.22dof。2x7x1.5=7.2\MPa<[tr0]=1l5MPa,安全。六、主、端梁連接計(jì)算.螺栓拉力計(jì)算.起重機(jī)歪斜側(cè)向力矩計(jì)算起重機(jī)歪斜側(cè)向力矩:Ms=SK=252.87x2=505.74/Cg/n.歪斜側(cè)向力矩對(duì)螺栓d的計(jì)算計(jì)算簡圖如下:螺栓d距離y-y軸的距離:X=0.53m每個(gè)受拉螺栓距離y-y軸的距離平方之和:XX,2=0.532+0.532+0.532+O.O32+0.032+0.032=0.8454m2螺栓預(yù)緊力及載荷分布不均勻性影響系數(shù):k=2.5歪斜側(cè)向力矩對(duì)螺栓d的拉力:2.5x505.74x0.530.84542.5x505.74x0.530.8454=792.65Kg.起重機(jī)支承反力對(duì)螺栓的作用力矩計(jì)算簡圖如下:帶載葫蘆移動(dòng)至左極限位置時(shí),取端梁作為受力分離體。取C點(diǎn)為受力平衡點(diǎn):IX=°帶額定載荷的葫蘆,移動(dòng)至左極限位置,主動(dòng)輪輪壓最大,為巴“=1514.2Kg被動(dòng)輪輪壓:Pb=(P、qLPb=(P、qL?6Gd4 2+(P\Ghx2000+1.05x246)(1+800-2x82.8]+1.05x1.005x800+1.05x149.3l+ 800 J+ 4 +- 2-+1.05x55=1449.12Kg起重機(jī)左端支反力:Ra=匕+&=1514.2+1449.12=2963.32Kg所有受拉螺栓對(duì)c點(diǎn)的力矩之和:
MN=MR=R3=2963.32x0.12=355.6Kgm.支反力矩對(duì)螺栓的拉力螺栓d距離z-z軸的距離:Y=0.245/77每個(gè)受拉螺栓距離z-z軸的距離平方之和:2"=0.2452+0.2452+0.162+0.162+0.0752+0.0752=0.1825/螺栓預(yù)緊力及載荷分布不均勻性影響系數(shù):k=2.5支反力矩對(duì)螺栓d的拉力:kMNY2.5x355.6x0.2450.1825=1193.45Kg.螺栓d承受的總拉力NoNo=N、+N2=792.65+1193.45=1986.1Kg.驗(yàn)算螺栓強(qiáng)度M20螺栓的螺紋底徑:d°=1.675cm螺栓凈斷面積:3.142x1.675243.142x1.67524=2.204ctn2螺栓許用應(yīng)力:[cr]=0.6cr,=0.6x360=216MPa受拉螺栓強(qiáng)度: =90.1IMPa<[(y]=2{6MPaFa2.204 LJ螺栓滿足強(qiáng)度要求。.凸緣垂直剪切應(yīng)力驗(yàn)算受剪斷面形狀系數(shù):C=L5受剪面積:Fj=2x1x6=12cm2支反力:/?A=2963.32Kg凸緣垂直剪切應(yīng)力:r=Cx"=1.5x2963-32=37.04MPn<周=95MPaFj 12 l」凸緣垂直剪切應(yīng)力滿足要求。.凸緣擠壓應(yīng)力驗(yàn)算承壓端面面積:工=0.5x56=28。川擠壓應(yīng)力:q=8=2963.32=I。58MP。<[cr]=240MPaFc28凸緣擠壓應(yīng)力滿足要求。七、車輪與軌道選擇與驗(yàn)算強(qiáng)度.初選車輪與軌道起重機(jī)運(yùn)行速度:匕,=30m/min<60/〃/min起重機(jī)總重:G=1765Kg紋理“133G1765車輪直徑初選為:0=270mm軌道選為:P18P8軌道的許用輪壓:[P]=3.36/>P,,=1.514/,選用的軌道合適??蛰d葫蘆運(yùn)行至左極限位置時(shí),右側(cè)被動(dòng)車輪輪壓最小,叫1+上組〕+—、41LJ4 21.05x2464,800-2x82.814- 800+1.05xl.005x800+1.05xl49.3+1.05x55=462.97Kg車輪踏面疲勞計(jì)算載荷:P=P=2%+P、c32x1514.2+462.97=1163.79Kg.車輪踏面接觸強(qiáng)度計(jì)算許用線接觸應(yīng)力常數(shù):k[=6.8Nlmm)車輪與軌道有效接觸長度:/=28.2〃〃〃轉(zhuǎn)速系數(shù):C,=1.00 工作級(jí)別系數(shù):C2=1.00線接觸局部擠壓強(qiáng)度:8=匕。?2=6.8x270x28.2x1.00x1.00=5277.8Kg許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù):k2=OAS\N/mm2D27。車輪半徑:r.=―-==135mm,軌道曲率半徑:r2=90mm2 2r}>r2,曲率半徑取R=八=135mmf fQ0R135由一比值所確定的系數(shù)m,-=—=0.667,取mR135點(diǎn)接觸局部擠壓強(qiáng)度:D- 1352P=k,—C,C,=0.181x-^--x1.00x1.00=3714.82/Cgc2m3 0.4493P">Pc,通過。根據(jù)以上結(jié)果:車輪選用。,=270mm車輪。八.運(yùn)行阻力計(jì)算起重機(jī)處于滿載運(yùn)行狀態(tài):
.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大摩擦阻力計(jì)算Dc=210mm,車輪組的軸承型號(hào)為6412。軸承內(nèi)徑4=60〃〃”滾動(dòng)摩擦系數(shù):f=0.5mm軸承摩擦系數(shù):H-0.015附加阻力系數(shù):夕=1.5起重機(jī)滿載運(yùn)行時(shí)的最大摩擦阻力:Fm=(G+Qqx=(1765+2000)x2x0.5+0.015x60270xl.5=39.74Kg起重機(jī)滿載運(yùn)行時(shí)的最小摩擦阻力:0=(G+&=(1765+2000)x2x0.5?5x60=2649Kg
c /U.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大坡道阻力計(jì)算坡度阻力系數(shù):a=0.001起重機(jī)滿載運(yùn)行最大坡道阻力:Fp=a(Q“+G)=0.00lx(2000+1765)=3.765Kg.風(fēng)阻力計(jì)算本橋式起重機(jī)在室內(nèi)工作,風(fēng)阻力取不=。.起重機(jī)滿載運(yùn)行最大靜阻力計(jì)算Fi=Fm+Fn+F.=39.74+3.765+0=43.5IKg起重機(jī)處于空載運(yùn)行狀態(tài):起重機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的最小摩擦阻力:F=g2-M=1765x》5+°015x6°=“Dc 270起重機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的坡道阻力:Fp=aG=0.001x1765=1.765Kg起重機(jī)空載運(yùn)行時(shí)的最小靜阻力:F;=F”+%+Fw=12.42+1.765+0=14.19Kg.運(yùn)行阻力矩計(jì)算滿載時(shí)運(yùn)行阻力矩:TOC\o"1-5"\h\zD 27Mm=月―=39.74x—=536.49Kgcm空載時(shí)運(yùn)行阻力矩:,D 27Mm-Fm =12.42x—=167.67Kg.cm.運(yùn)行靜阻力矩計(jì)算滿載時(shí)運(yùn)行阻力矩:D 27M)=Fj^-=43.51xy=5Sl.39Kg.cm空載時(shí)運(yùn)行阻力矩:D 27此=Fj^-=14.19x—=191.57Kg.cm九.運(yùn)行電動(dòng)機(jī)選擇計(jì)算1.初選電動(dòng)機(jī)起重機(jī)滿載時(shí),最大靜阻力:弓=43.51心電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù):m=2起重機(jī)運(yùn)行速度:Vd=30m/min起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率:77=0.95電動(dòng)機(jī)靜功率:z%% 43.51x30N.= = =0.1\23Kw6120/M76120x2x0.95電機(jī)功率增大系數(shù):的=1.2初選電動(dòng)機(jī)功率:N=&Nj=1.2xO.U23=O.135Kw選用電動(dòng)機(jī)型號(hào):ZDK,21-4JC=25%電動(dòng)機(jī)額定功率:Ne=0.8/Cw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù):%=1380"min電動(dòng)機(jī)飛輪矩:(GO?)”=o.O36Kgm2.電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)工作級(jí)別系數(shù):4=0.75系數(shù)y=0.743等效功率:N工=心雙=0.75x0.743x0.1123=0.0626Kw<Ne所選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件通過。.電動(dòng)機(jī)過載校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù):〃=2平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩標(biāo)幺值:4,=2.25起重機(jī)滿載運(yùn)行最大靜阻力:Fj=43.51Kg
起重機(jī)運(yùn)行速度:Vd=30m/min=0.5m/s機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率:7=0.95機(jī)構(gòu)初選起動(dòng)時(shí)間:r“=2.8s電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速:n,=1380r/min電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:4=0.009Kgw機(jī)構(gòu)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:9.3(Z+G”;〃而=0.009x2+9.3x(2000+1765)x9.81x0.52=0.009x2+ =0.0655Kg.m13802x0.95基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)電動(dòng)機(jī)額定功率:"九 91280ro"九 91280ro;=0.158Kw<M=0.8Kw12x2.2543.51x9.81xQ.5+0.0655xl380-1000x0.9591280x2.8電動(dòng)機(jī)過載校驗(yàn)通過。十.驅(qū)動(dòng)裝置選擇計(jì)算車輪轉(zhuǎn)速:nc==—— =35.36r/minctiD,3.142x0.27機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比:I。=—=於8°—39.03nc35.36選用驅(qū)動(dòng)裝置型號(hào)為:LD4型驅(qū)動(dòng)裝置30m/min總速比=39.42實(shí)際運(yùn)行速度:V.=%工=30x型色=29.7m/minL39.423030xl00%=1.0%<[f]=15%,合適。呻至Vd-Vd30-29.7誤差:£=—xl00%=1.0%<[f]=15%,合適。實(shí)際所需電動(dòng)機(jī)功率:TOC\o"1-5"\h\z,v 297Nx=N、,=0.0626x—^=0.062/Cw<Ne(25%)=0.8/Cw,合適。% 3。8.48Nm十一.起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算8.48Nm電動(dòng)機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩:Tm=\.5Me=1.5x9750x—£-=1,5x9750x^—q n, 1380滿載、上坡、迎風(fēng)時(shí)作用于電動(dòng)機(jī)軸上的靜阻力矩:TFjDc 43.51x9.81x270 -T.= = =1.539N/nJ2000切2000x39.42x0.95滿載、上坡、迎風(fēng)時(shí)的起動(dòng)時(shí)間:q=9.55x(%_7;1380x0.0655q=9.55x(%_7;1380x0.06559.55x(2x8.48-1.539)=0.614s空載、下坡、順風(fēng)時(shí)作用于電動(dòng)機(jī)軸上的靜阻力矩:^,=14.19x9.81x270=05Q2^2000/72000x39.42x0.95空載、下坡、順風(fēng)時(shí)的起動(dòng)時(shí)間:1380x0.06559.55x\mTmq-T]9.55x(2x8.48-0.502)=0.575s由吟=0.5m/s,取起動(dòng)時(shí)間推薦值q=2.8stq<tq,,t'q<0,所選電動(dòng)機(jī)能滿足快速起動(dòng)要求。十二.驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件室內(nèi)使用,不計(jì)風(fēng)阻力及坡度阻力。.兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)同時(shí)起動(dòng):空載時(shí)主動(dòng)輪壓之和:c(廠tq<tq,,t'q<0,所選電動(dòng)機(jī)能滿足快速起動(dòng)要求。十二.驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件室內(nèi)使用,不計(jì)風(fēng)阻力及坡度阻力。.兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)同時(shí)起動(dòng):空載時(shí)主動(dòng)輪壓之和:c(廠qL八0 2 1.005x800一八^ 「P.=^?|IGh+ +Gd+2G,+2GgJ=1.05xI246h - +149.3+2x66+2x51=1082.87ATg空載時(shí)被動(dòng)輪壓之和:Pc=4-^+G,,+2gJ=1.05x1246+1.005x800,…c +149.3+2x55I=952.67Kg防止打滑的安全系數(shù):=1.05~1.2粘著系數(shù):0=0.15n= ; L ; GVd+尸+PJ6%V1082.87x9.81x0.151765x29.7 952.67x9.81x(0.0005+0.015x0.06)x1.5+1082.87x9.81x0.00050.575x60x9.81+ 0.2734.692〃>〃:=1.05?1.2,兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)不會(huì)打滑。.事故狀態(tài),左側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于左極限位置:工作的主動(dòng)車輪輪壓:n6GHL-L(qLG, 1.05x246800-82.8P.=^———]-+(pA2+字+G一+G0\= x 2L\4 2 q) 2 800+1.05x1OO5X8OO+1^+66+51=528.07Kg非主動(dòng)輪輪壓之和:9lGH2L+/) <6GH+3qL+6GdL+汽T~+5+d+2G1.05x246800+82.8 x 2 8001.05x6x246+9lGH2L+/) <6GH+3qL+6GdL+汽T~+5+d+2G1.05x246800+82.8 x 2 8001.05x6x246+3x1.005x800+6x149.3,,一。一 +66+51+2x55=1636.61Kg一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的空載起動(dòng)時(shí)間:n^\j 1380x0.0655 ,9.55x(mTmI-TJ9.55x(1x8.48-0.502)" 'P:(PG%i("W7+PJg60r、528.07x0.15x9.811765x29.7 F60x1.19x9.811636.61x(0.0005+0.015x0.06)x1.5x9.81+528.07x0.0005x9.81=2.260。%n>n.=1.05-1.2,此種工況,起重機(jī)車輪不打滑。3.事故狀態(tài),左側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于右極限位置:工作的主動(dòng)車輪輪壓:小號(hào)+G#G,1.05x246131.2X 800+1.05x1.005x800+14^+66+51=499.42Kg非主動(dòng)輪輪壓之和:6GH+3qL+6G6GH+3qL+6G+G:+d+2a1.05x246800+131.2
x 800+1.05x=1644A3Kg6x246+3x1.005x800+6x149.3“一+1.05x=1644A3Kg +66+51+2x55一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的空載起動(dòng)時(shí)間:4=L19s
P:(pG4?Pc(f+MX+PJg60r、=2.137=2.1371765x29.7 1644.43x(0.0005+0.015x0.06)>1.5x9.81+499.42x0.0005,9.81TOC\o"1-5"\h\z60x1.19x9.81 0.272n>n;=1.05-1.2,此種工況,起重機(jī)車輪不打滑。4.事故狀態(tài),右側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于左極限位置:工作的主動(dòng)車輪輪壓:八(p.GH I. (qL Gd 「 1.05x246 82.8P.= ^—+<pA—+—+G.+G,,= x——2 L <4 2 2q)2 800+66++66+51=425.65Kg+1.05x + I4 2非主動(dòng)輪輪壓之和:Pc=6GHJTi
2L(Pc=6GHJTi
2L(6Gh+3C/L+6G,.+川^ +G:+Gg+2G1.05x246800-82.8 x +2 800IOS*(紂竺包.00:80034織+66+51+2x55)=1609.88Kg一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的空載起動(dòng)時(shí)間:4=1.19sGVd?Pc[f+pd^+Pzfg60r,D,=1.864=1.8641765x29.7 1609.88x(0.0005+0.015x0.06)〉1.5x9.81+425.65x00005x國60x1.19x9.81 0.2%〃>凡=1.05?1.2,此種工況,起重機(jī)車輪不打滑。5.事故狀態(tài),右側(cè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,無載葫蘆位于右極限位置:工作的主動(dòng)車輪輪壓:
喧xi+0磔+曳+G+GLL05x246x800^13122L4 2 ,,廣2 800+66+51+66+51=520.25Kg+1.05x + I4 2非主動(dòng)輪輪壓之和:6Gh4-6Gh4-3qL4-6Gd+G:+Gj2G1.05x246 x2800+131.2 F8001.05x=1644.43Kg6x246+3x1.005x800+6x149.3,,一、1.05x=1644.43Kg +66+51+2x55一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的空載起動(dòng)時(shí)間:%=L19sP.(pn= G%?pJj+m)b+pjg60,, %= , 520.25x0.15x981 1765x29.7 1644.43^(0.0005+0.015x0.06)x1.5x9.81+520.25x0.0005x9.81 '60x1.19x9.81 0.2%〃>〃:=1.05?1.2,此種工況,起重機(jī)車輪不打滑。十三.車輪軸計(jì)算.疲勞驗(yàn)算等效靜載荷系數(shù):四=0.6疲勞計(jì)算時(shí)的等效起升載荷:0=心幺=0.6x2000=1200Kg等效沖擊系數(shù):K]=1.00 載荷變化系數(shù):y=0.85車輪等效輪壓:Q+G“)xLp&= -.L2L+(G-GH)=922Kg(1200+246)x(800-『J+(1765-246=922Kg2x800車輪計(jì)算輪壓:P,=KiyPd=1.00x0.85x922=783.7/Cg物品離地速度系數(shù):c=0.5電動(dòng)葫蘆起升速度:匕=8m/min葫蘆起升高度:H=6m1.756,eV 0.5x81.756動(dòng)力系數(shù):(p\\=1+/ ==1+/ :V0.014L+0.028/7 V0.014x800+0.028x600強(qiáng)度校核時(shí)的最大計(jì)算輪壓:與max=%號(hào)=L756x783.7=1376.18Kg車輪兩個(gè)軸承間距:L=5.9cm車輪軸所承受的計(jì)算彎矩:Mg,=?=783:5.9=1i55.96Kg.c加TOC\o"1-5"\h\z軸的抗彎斷面模數(shù):卬=—^-xJ3=—x3.142x63=21.21cm3
“32 32軸受純彎曲時(shí)的應(yīng)力:⑥="以=115596=5A5MPaWw21.21第一類載荷的動(dòng)力系數(shù):仍=1+①二'=1+1^二1=1.3782 2電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩:M,=9750x—^=9750x =5.652Nme / 1380車輪軸所承受的計(jì)算扭矩:Mn=夕=1.378x5.652x39.42x0.95=2913A9Kg.cm
軸的抗扭斷面模數(shù):W?=—7Txd3=-^-x3.142x63=42.417c/n316 16M9973IQ軸受純扭矩時(shí)的應(yīng)力:j= =7.01MPaWn42.417安全系數(shù):〃=1.4,應(yīng)力集中系數(shù):K=2,應(yīng)力4=580MP”對(duì)稱循環(huán)的許用彎曲應(yīng)力:=043x580=89.01MPa?Kn2x1.4將扭轉(zhuǎn)應(yīng)力換算成彎曲應(yīng)力的系數(shù):夕=1彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力合成的計(jì)算應(yīng)力:a=Jcrj+4(/?r“)2=y)5A52+4x(lx7.01)2=\5.04MPa<[cr,,,]^=8907MP。疲勞計(jì)算通過。.強(qiáng)度驗(yàn)算車輪軸所承受的最大彎矩:=2展=些詈型=2029.87Kg.cm軸的抗彎斷面模數(shù):叱,=’萬Xtf=—x3.142x63=21.209/”/32 32軸受純彎曲時(shí)的計(jì)算應(yīng)力:/="—=2。29.87=a]MPaWw21.209第二類載荷的計(jì)算扭矩:M“max=如 =1.756X5.652x39.42x0.95=3788.77Kg.cm軸的抗扭斷面模數(shù):Wn=—7cxd3=—x3.142x63=42.417cw316 16軸受純扭矩時(shí)的計(jì)算應(yīng)力:卻="a=衛(wèi)幽衛(wèi)=8.93MPaWn42.4172n1.2x5802x1.4=2n1.2x5802x1.4=248.6A/P。彎曲應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力合成的計(jì)算應(yīng)力:O-=而:+4(夕",)2=^9.572+4x(lx8.93)2=20.26MPa<[crn]=248.6MP。強(qiáng)度計(jì)算通過。所選用的車輪軸滿足要求。綜合以上設(shè)計(jì)結(jié)果:該起重機(jī)能滿足使用要求。2t-16m-6m防爆電動(dòng)單梁起重機(jī)(雙速)設(shè)計(jì)計(jì)算書一、主要技術(shù)參數(shù):起重量:Qq=2t跨度:L=16.0僧大車運(yùn)行速度:%=30m/min工作級(jí)別:A3電動(dòng)葫蘆型號(hào):2r-6切A型防爆電動(dòng)葫蘆操縱形式:地操葫蘆起升速度:匕=O.8/8m/min葫蘆運(yùn)行速度:匕=10m/min葫蘆起升高度:H=6m電動(dòng)葫蘆自重:Gh=246Kg二、主梁中截面力學(xué)特性主梁截面如下:
截面的力學(xué)特性如下:截面面積:S=139.2cm2形心位置:必=33.78cm丫2=36.22c/77截面慣性矩:Jx=70957.8cm4JY=13842.5cm4三、主梁強(qiáng)度校核.垂直載荷在下翼緣引起的彎曲正應(yīng)力起升沖擊系數(shù):0=1.05起升載荷動(dòng)載系數(shù):<p2=\A電動(dòng)葫蘆在額定起重量下的總輪壓:P=(p2Qq+(pyGH=l.lx2000+1.05x246=2458.3Kg主梁總重:G=1918Kg橋架單位長度重量:q=C="=119.88Kg/mL16.0主梁下表面距斷面形心軸X-X的距離:M=33.78?!ㄖ髁嚎缰袛嗝鎸?duì)軸X-X慣性矩:Jx=70957.8c/垂直載荷在下翼緣引起的彎曲正應(yīng)力:_y^PL 33.78 (2458.3x16004右(4+8J70957.8 42.主梁工字鋼下翼緣局部彎曲計(jì)算(1).計(jì)算輪壓作用點(diǎn)位置i及系數(shù)J計(jì)算簡圖如下:Pli.eL\1一+丁一▲二一二L卜d二95a —1J ?一b二13。_(— ?一?1.05x1.1988x1600n6599Mpfl8 )輪緣同工字鋼翼緣邊緣之間的間隙:c=0.4cm葫蘆車輪踏面曲率半徑:R=14.4cme=0.1647?=0.164x14.4=2.362cma=工上*=6.025海輪壓作用點(diǎn)與腹板表面的距離:i=。+c-e=6.025+0.4-2.362=4.063cmi4.063."4-= =0.674a6.0252).工字鋼下翼緣局部彎曲應(yīng)力計(jì)算軌道接縫處兩軌道高度差://=0.001/n電動(dòng)葫蘆運(yùn)行速度:匕=10,〃/min運(yùn)行沖擊系數(shù):%=1.10+0.058VtV^=1.10+0.
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