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1、精选优质文档-倾情为你奉上800型吊篮悬挂机构（前3m、后6m）受力分析计算说明书雄宇重工集团股份有限公司江南大学机械工程学院吊船工程机械研究所目 录1.1 悬挂机构载荷31.2 悬挂机构整体分析41.3 悬挂机构分部分析51.3.1 AB的组合应力校核51.3.2 AB杆稳定性校核71.3.3 BD的杆的校核81.3.4 BC的杆的校核101.3.5 CG的杆的校核（受拉力）111.4 钢丝绳悬挂架销轴的强度校核111.4.1 剪切强度校核111.4.2 挤压强度校核121.5 钢丝绳的安全系数121.5.1 LP800吊篮钢丝绳校核121.5.2 LP800吊篮钢丝绳安全系数校核121.6
2、综述131.1 悬挂机构载荷新型悬挂机构结构简图如下图所示，点处为支撑点，点处为配重块，点为吊篮吊点位置。吊篮对点的拉力通过拉攀钢丝绳传导到，即的拉力传导了悬挂机构的后端，增加了整体悬挂机构的安全性。对该悬挂机构受力进行简化得，点为铰支座，点为配重块，为固定铰支座。其中吊篮载重为800kg，自重为579kg，配重块为900kg。具体载荷计算为（1）钢平台自重：425kg（按3节2米=6米）（2）钢丝绳：50kg（按长度100米2根25kg）（3）安全绳：50kg（按长度100米2根25kg）（4）电缆线：30kg（按长度100米）（5）重锤：24kg（12kg2）（6）额定载荷：800kg又因
3、两个悬挂机构吊一个吊篮，故单一悬挂机构的吊点受力为=8964N。式中为自重系数，为1.3。杆=3000，=1092，=6000，与的夹角为=20与的夹角为该悬挂机构用Q235B材料。由试验可得，在悬挂机构拉攀绳预紧力为4000N的情况下，单悬挂机构点受力6895N，其拉攀绳受力为15108N。1.2 悬挂机构整体分析因该悬挂机构在之间使用拉攀绳固定，故可对该悬挂机构作整体分析，其受力简图如下所示根据静力平衡得，式中为配重块处对点的拉力，不是实际配重块的重力。得4482N，13446N，已知前腿底部点落在楼板面上的面积为S=2752式中，前支腿采用2个的方管支撑楼面。得前腿底部点楼板面压为6.4
4、MPa式中为自重系数，为1.3。已知每块配重为25Kg，故仅需18块配重即可满足悬挂机构的平衡，但为了确保悬挂机构的安全，按照2倍安全系数来配置配重块数量，配重块也仅需36块。现在需选用36块配重压在悬挂机构的末端，保持悬挂机构的安全。后腿支架上所有36块配重的总重量为N后腿支架采用2个的方管支撑楼面，故其和楼面接触面积为=1376其对楼面的压应力为=4.3MPa式中为自重系数，为1.3，后腿下端有2个方管。1.3 悬挂机构分部分析1.3.1 AB的组合应力校核取为研究对象，其基本受力分析如下图所示，需通过变形协调方程计算拉攀绳受力大小。如下图所示为悬挂机构受力和变形示意图，前支撑点为铰支撑，
5、主梁为外伸梁。 （a）悬挂机构总体变形图AA（b）空载时局部变形图 （c）满载时局部变形图吊篮悬挂机构受力模型及变形图空载时，即悬挂机构吊点处受力=0N，拉攀钢丝绳的张力等于预紧力，预紧钢丝绳初始伸长和前梁向上弯曲扰度分别为 ； （1）为弹性模量，为钢管截面积，由图2（b）可知变形协调方程为： （2）钢管未预紧时短缺距离，即为钢管原长端点到前梁为未受力时端点的距离。（1）代入（2）得 （3）满载时如图2（c），钢管总伸长和前梁向下弯曲挠度分别为：； （4）由图2（c）可知变形协调方程： （5）（3）、（4）代入（5）简化后得钢管最终张力为：30027N； =1.007; （6）式中：，通过现场
6、试验一般取4000N；为钢丝绳和吊点横梁的夹角，为20；为系数；为拉攀钢丝绳总长，为=9292mm；为吊点离支撑点的距离，可知=3000mm；为配重后支撑点离前支撑点的距离，可知=6000mm；为悬挂机构上支杆的高，为1092mm；为钢丝绳的截面积，直径为8.3mm，截面积为54.12；前梁弯曲力为由下式计算： （7）=1306N前梁最大应力发生在截面，为拉弯组合，其值为： （8）=119MPa3 满足要求。1.3.3 BD的杆的校核取为研究对象，受力分析如下图所示：钢丝绳的拉力为N，钢丝绳与水平杆的夹角=20，=1092mm，根据静力平衡得，1326N，15639N， N杆的实常数为8010
7、04，其抗弯模量为：39891在杆的危险截面端，其弯曲应力为18.3MPaMPa可求其压杆柔度为57.5=100式中，为长度因数，=2； 为杆长.可知该杆件为小柔度压杆，不适用于欧拉公式，使用强度校核，其压应力为MPa 可知该杆件适用于欧拉公式。即，其校核公式为=83MPa压杆的工作应力为=21MPa故，其稳定安全系数为=4.03 满足要求。1.3.5 CG的杆的校核（受拉力）CG杆主要起到抗倾覆的作用，其受拉力，根据抗倾覆公式=2.12式中k为抗倾覆系数；为单悬挂机构配重的总重量（9000N）；为单悬吊机构吊头承重（8964N）；为承重钢丝绳中心到支点间的距离，为=3000；为配重中心到支点
8、间的距离，为=6000。CG杆承受的最大拉力为配重的总重力，为=6.5MPa=215MPa1.4 钢丝绳悬挂架销轴的强度校核需要对钢丝绳悬挂架销轴进行剪切和挤压强度校核。已知销轴的材质为45钢。轴径30，查钢材手册得45钢的=355MPa，安全系数，得许用拉压应力、剪切应力和挤压应力分别为MPa MPaMPa1.4.1 剪切强度校核已知销轴所受剪切力=18KN，销轴的截面积为=706.5，销轴所示剪切应力为=12.5MPa1.4.2 挤压强度校核已知销轴所受挤压面积/2=1200，其挤压应力为故满足强度要求。1.5 钢丝绳的安全系数1.5.1 LP800吊篮钢丝绳校核LP800吊篮钢丝绳的安全
9、系数为n=Sa/W 其中S=58500N，a=2，W=(800+425+50+30+24)= 1329Kg9.8=13024N.式中：吊篮的额定载重量为800Kg,考虑了吊篮的工作高度及钢丝绳的自重，悬挂机构的抗倾覆系数应大于或等于2。钢丝绳的重量计算按2根100长的钢丝绳的自重。单根钢丝绳的拉力应是吊篮额定载重的9倍则n=531902/13024=99满足标准要求1.5.2 LP800吊篮钢丝绳安全系数校核单根钢丝绳的拉力应是吊篮额定载重的9倍，在额定静载时，单根钢丝绳所受载荷P静= （G自+ G额）=690KG=6762N钢丝绳的破断拉力P破=63000Nn= =9.3n=9故满足要求。1.6综述综上所述，该吊篮悬挂机构的杆件符合力学的校核要求。为了增强在实际使用中的安全性，建议在后端拉攀，增加安全系数，其拉攀如下图所示。增加拉攀绳，并固定。增加斜撑。增加第二拉攀。专心-专注-专业