模块二载荷计算与载荷组合汇总.ppt

起重机械 模块二 载荷计算与载荷组合 起重机具备以下能力： 1、金属结构和机械零部件具有足够的强度、刚度和抗失稳屈服能力； 2、整机具有抗倾覆稳定性； 3、原动机的功率要求，制动装置提供必需的制动转矩。 单元一 载荷的分类 一、按载荷特点和发生频度划分 1、常规载荷 （始终和经常发生的载荷，包括重力载荷等） 2、偶然载荷（偶然出现的载荷） 3、特殊载荷（非正常工作时或不工作时才发生的载荷） 4、其他载荷（某些特定情况下发生的载荷） 二、按其作用效果与时间变化相关性划分 1、静载荷（对起重机产生静力作用而与时间变化无关的载荷） 2、动载荷（对起重机产生动力作用而与时间变化相关的 载荷） 单元二 载荷的计算 一、载荷计算原则 1、用途：验证起重机结构件与机械零件的防强度失效、防弹性失效和防疲劳失效的能力，起重机抗倾覆稳定性和抗风防滑移安全性。 2、起重机工作能力验算时应注意计算模型与实际情况的差异。 3、不出现的载荷，应略去。 4、两种设计方法：许用应力设计法和极限状态设计法。 二、载荷的计算方法 （一）常规载荷的计算 1、自重载荷 定义：指起重机本身的结构、机械设备、电气设备以及 在起重机工作时始终附设在起重机上的某些部件和集结 在部件上的物料等质量的重力。 图2-1 结构自重载荷的作用方式 2、起升载荷 定义：起重机在实际的起吊作用中，每一次被提升的总起重量产生的重力。 （1）起升动载荷 ﹥1 （2）起升状态级别 HC1：起升离地平稳； HC2：起升离地轻微冲击； HC3：起升离地有中度冲击； HC4：起升离地有较大冲击。 （3）起升动载系数 （4）突然卸载时的动力效应 3、运行冲击载荷 （1）在道路上或道路外运行的起重机 a.轮胎起重机和汽车起重机 b.履带式起重机 （2）在轨道上运行的起重机 a.状态良好的起重机 b.状况一般 4、变速运行引起的载荷 （1）驱动机构 （2）水平惯性力 5、位移和变形引起的载荷 （二）偶然载荷的计算 1、偏斜运动时的水平侧向载荷 定义：装有车轮的起重机或小车在做稳定状态的纵向 运行或横向运行过程中，由于跨度不准确、轨道不直、车轮安装不正以及两边运行阻力不同等因素，发生在其导向装置上由于导向的反作用引起的一种偶然出现的载荷。 （1）计算方法 （2）最大轮压 定义：起重机运行作业中不计动力效应、不规定额定起升载荷位置的最大“静轮压”。 （3）有效轴距 a.车轮数≤4，有效轴距等于两端最外边车轮轴的间距； b.车轮数≤8，有效轴距等于两端最外边两个车轮中心线的间距； C.车轮数＞8，有效轴距等于两端最外边三个车轮中心线的间距； D.端梁用球铰链，有效轴距为两铰链点的间距； E.端梁有水平导向轮，有效轴距为两端最外边两个水平导向轮轴的间距。 2、坡道载荷 定义：指位于斜坡上的起重机自重载荷及其额定起升载荷沿斜坡面的分力。 3、气候影响引起的载荷 （1）风载荷 a.估算原则：露天工作的起重机应考虑风载荷的作用。分为工作状态风压和非工作状态风压。 b.风压计算 c.工作状态风载荷 定义：起重机在工作时应能承受的最大风力。 d.风力系数C（可查表） e.挡风折减系数 两片结构 n片构件 工字形截面梁和桁架的混合结构 （2）雪和冰载荷 根据地理气候条件加以考虑 （3）温度变化引起的载荷 一般情况下不考虑温度载荷 （三）特殊载荷的计算 1、非工作状态风载荷 定义：起重机在不工作时所能承受的最大风。 可按公式2-16计算。 2、碰撞载荷 定义：指同一运行轨道上两相邻起重机之间碰撞或起重机与轨道端部缓冲止挡件碰撞时产生的载荷，起重机应设置减速缓冲装置以减小碰撞载荷。 可按公式2-17计算。 3、侧翻水平力 4、试验载荷 （1）静态试验载荷 其中P定义如下： a.流动式起重机，P为有效起重量与可分及固定吊具质量总和的重力； b.其他起重机，P为额定起重量的重力。 （2）动态试验载荷 （3）特殊情况 5、意外停机引起的载荷 动载系数可查表 6、机构失效引起的载荷 7、起重机基础受到外部激励引起的载荷 8、安装、拆卸和运输引起的载荷 （四）其他载荷的计算 1、工艺性载荷 定义：指起重机在工作过程中为完成某些生产工艺要求或从事某些杂项工作而产生的一种特殊载荷。 2、走台、平台和其他通道上的载荷 单元三 起重机械设计的载荷、载荷情况和载荷组合 一、机械设计的载荷 1、 型载荷 由电动机驱动转矩或制动器制动转矩所确定的载荷。 2、 型载荷 与电动机及制动器的作用无关，作用在机构零件上但不能与驱动轴上的转矩相平衡的反作用力性质的载荷。 二、机械设计的载荷情况与载