SC200200工程施工升降机结构设计计算书.doc

SC200/200施工升降机 机械厂 一、受力分析： 根据该机的使用工况，出现的载荷有：工作载荷、风载荷以及自重载荷，最不利的载荷组合为：升降机超速运行且载荷的吊笼宽度外偏放置，风载荷沿平行于建筑物方向吹来。 最不利工况为一个吊笼运行至上极限位置，另一个吊笼在底部的情况。(如图一所示) 二、立柱几何特性计算 1、立柱标准节构造 立柱标准节构造为：以四根Φ76×4mm无缝钢管(材料为Q235)为主肢，成正方形截面□650×650mm布置，以8根Φ26.8×2.75mm钢管(材料Q235)及8根L75×50×5mm角钢(上、下框架)和四根L75×50×5mm角钢(中框架)为连缀件焊接而成。(如图二所示) 2、主肢截面积 Ao=π×(D2－d2)／4 式中 Ao——主肢截面面积(mm2) D——主肢钢管外径(mm) d——主肢钢管内径(mm) 已知：D=76mm d=68mm ∴Ao=(D2－d2)= ×(762－682)=904.78mm2 3、立柱截面形心位置 因为立柱截面为对称结构，所以立柱截面形心位于立柱截面几 何中心位置，(xc、yc)为形心坐标。 4、一根主肢截面惯性矩。 Io=( D4－d4) 式中Io——为一根主肢对通过形心坐标轴的惯性矩(mm4) D=76mm， d=68mm ∴Io=( D4－d4)= (764－684)=588106.14mm4 5、立柱标准节对形心轴X轴、Y轴的惯性矩 Ix=4Io+4YcA=4×588106.14+3252×904.78×4 =384621974.6mm4 Iy=Ix=384621974.6mm4 6、立柱截面面积 A=4Ao=4×904.78=3619.12mm2 7、立柱截面对形心轴的回转半径 rx= rx—对形心x轴的回转半径。 ry= ry—对形心y轴的回转半径。 Ix=Iy=3846=1974.6mm4 A=3619.12mm2 ∴rx=ry=326mm 8、连缀件截面面积。 Φ26.8×2.75mm钢管截面面积 Ag=(D2－d2)= (26.82－21.32)=207.78mm2 L63×40×5 mm角钢截面面积 Fg1=499.3mm2 L75×50×5 mm角钢截面面积 Fg2=612.5mm2 9、边缀件截面惯性矩 Φ26.8×2.75mm钢管截面惯性矩 Ig=( D4－d4)= (26.84－21.34)=15218.76mm4 L63×40×5 角钢截面惯性矩 Ig1x=20.02cm4 Ig1y=6.31cm4 截面面积 Ag1=4.993cm2 L75×50×5 角钢截面惯性矩 Ig2x=34.86cm4 Ig2y=12.61cm4 截面面积 Ag2=6.125cm2 三、载荷计算(如图三所示) 1.升降机载荷 作用于升降机的垂直载荷有 驱动机构自重 P驱=659(10N) 吊笼自重 P笼=1070(10N) 额定提升载重量 P载=2000(10N) 考虑动载、超载因素 则系统计算载荷 P=K1P驱+ K1P笼+ K1K2P载 式中 K1－动载系数 K1=1.2 K2－超载系数 K2=1.1 ∴P=1.2×659+1.2×1070+1.2×1.1×100=4186.8(10N) 由设计图纸可计算得齿条简化中心到同侧立柱管中心的距离为: L1=56mm 同侧立柱管中心到标准节形心的距离为： L2=325mm L=L1+L2=56+325=381mm 载荷对立柱形心产生弯矩Mc为 Mc=K1P驱(L驱+L)+ K1P笼(L笼+L)+ K1K2P载(L载+L) =1.2×659×(170+381)+1.2×1070×(730+381) +1.2×1.1×(950+381)×1600 =4673.3268(10Nm) 因此可知:作用于立柱顶端的载荷有: 轴压力 P=4186.8(10N) 弯矩 Mc=467.3268(10N·m) 吊笼风载荷 P风 下面计算 P风 2.吊笼风载荷P风(通过吊笼上的滚轮作用于立柱上) P风=CwqⅡφAL 式中Cw－风力系数 取Cw=1.5 qⅡ－标准工作风压 qⅡ=(10N/m2) φ－结构充实率 φ=0.4 AL－升降机外轮廓面积 AL=3×4.198=12.594M2 ∴P风=1.5×25×0.4×12.594=188.91(10N) 3.导轨架风载荷 按下式计算 FW=CwqⅡφAL 式中Cw=1.2 qⅡ=25(10N/m2) φ=0.4 AL=H(0.65+0.076)=0.726H m