某矿井架受力分析计算.doc

风井井架受力分析计算 一、斜架重量、重心与重力矩的计算 序号 构 件 重量（kg） 重心距底脚的距离（m） 重力矩（kgm） 1 G1-1（正反） 23178.3 5.1225 118730.84 2 G1-2（正反） 24830.8 15.545 385994.79 3 G1-3（正反） 6730 6.732 42883.56 4 G1-4（正反） 20019.4 23.831 477082.32 5 G1-5 8503.1 23.998 204057.39 6 G1-6（正反） 12059 29.567 356548.45 7 G1-7 7855 29.737 233584.14 8 G1-8（正反） 8221.8 35.144 288946.94 9 G1-9（正反） 1650.6 34.548 57024.929 10 G1-10 8586.3 37.029 317942.1 合计 124067 2482795.462 L＝∑M/∑G＝2482795.462/124067＝20.012米，取重心距底脚为20米计算 二、斜架计算重量 斜架重量：124067kg 焊条重量系数取1.02 后牵吊索计重：1500kg 则斜架重力：G =(1.02*124067+1500)*10=1280483N 三、主斜架抬头时受力分析 斜架抬头时，受到竖直向上吊车起吊拉力F，竖直向下重力G及铰链支点作用力T，受力分析图见图一。对支点O由力矩平衡原则得： F*OB= G*OA 故 铰链支点O对斜架的作用力为 T= G-F=362936.2N,方向竖直向上 图一 斜架抬头受力分析图 四、斜架就位时受力分析 斜架依靠吊车就位时，后牵引稳车不参与工作，斜架受自身重力、吊车起吊拉力及铰链作用力三个力作用（受力图如图二所示）。 图二 吊车独自就位时斜架受力分析图 对支点O由力矩平衡原则，得 F1·OD=G·OC 铰链对斜架作用力T1＝G-F1＝429417.8N,该力竖直向上。 五、斜架就位后使用稳车牵引受力分析 斜架就位后，应满足吊车不受力时，两台单10t凿井绞车应能将斜架固定牢靠。现将稳车滚筒中心线布置在距斜架基础上平面中心线水平距离60m处P点。此时，斜架受到三个力作用。稳车对其拉力F2，重力G及铰链支点作用力T2（受力分析图见图三）。 图三 斜架就位时受力分析图 1、绞车受力分析 对于铰链支点O，由力矩平衡原则，得 F2·OPsinα＝G·OC N 后牵绳采用2个32吨2-2滑轮和2个20吨组成的复式滑车组系统，并用1个20吨滑轮平衡，以保持稳车受力均匀，跑头分别利用1台稳车牵引。单台稳车受力为F3＝F4＝F2/6＝39083.18N。故10吨稳车的选择满足要求。 2、铰链受力分析 此时，根据平面力系，得 铰链对斜架水平方向作用力 T2X＝F2cos29.2004°=204942.96N 铰链对斜架竖直方向作用力 T2Y＝F2sin29.2004°＋G=1149511.7321N 铰链对斜架作用力 六、机具选择 1、铰链受力分析 铰链销轴受力最大为摘下吊车后使用稳车牵引时，故对铰链系统验算皆以此为准。 单个销轴受力为 N1＝N2＝T2/2＝1167638.145/2＝583819.0725N 设铰链销轴直径为D，按简支梁计算销轴所受剪力。此时销轴所受最大剪力为N1/2。 . τ＝4Q/3A＝2N1/3A≤[τ]=93Mpa 其中,A为销轴截面积 则， 73mm 取销轴直径为148mm，符合计算要求。 2、吊车吊耳受力分析 吊车吊耳采用Φ273×12厚皮钢管制作，伸出长度160mm。吊耳所受最大拉力为斜架抬头时，Fmax＝917547.2N。 σmax＝Mmax/WZ 极限情况考虑，单个吊耳受力所受最大弯矩Mmax＝FmaxL/2 Wz＝πD3[1－(d/D)4]/32 故吊车吊耳满足使用要求。 3、稳车吊耳选择 吊耳选用32t吊耳，以32t负荷进行计算（见图七）。由拉曼公式，得 图六 32t吊耳 吊耳焊缝计算： 焊缝长度Li＝550×2＝1100mm 焊缝高度h＝20mm τ＝F/(0.7×h×Li)＝20.78Mpa[τ] =93Mpa 故凿井绞车吊耳强度及焊缝强度均满足满足使用要求。 4、坑式地锚计算 由以上分析可知，单台凿井绞车受力为F＝39083.18N，此时稳车与其牵引绳绳头受力相等，F车=F绳=39083.18N，以Fmax＝100000N为标准进行计算。 （1）稳车受力计算 稳车在拉主斜架时，受主斜架对其拉力F车、地锚对其拉