2023年建筑行业龙门起重机结构设计.docx

龙门起重机盘算说明书 一龙门起重机的构造方式、无限元模子及模子信息。 该龙门起重机由全能杆、钢管以及箱形梁构成。上部由全能杆拼成，一切全能杆由三种型号构成，分不为2N1,2N4,2N5,一切最核心的竖杆由2N1构成，其余竖杆由2N4构成，一切歪杆由2N5构成,其余杆均为2N4；龙门起重机两侧下部得支持架由钢管构成，钢管的型号为φ2196、φ835,此中歪竖的钢管为φ219X6，其余钢管为φ83X5；龙门起重机上部跟下支持架之间由箱型梁连固接而成，下支持架最下端跟箱型梁相固连。一切箱型梁由厚为6mm的钢板焊接而成。 对龙门起重机进展建模时，所选单位范例为Link8、Pipe16、Shell63三种单位范例。无限元单位模子见图1。模子的根本信息见下： 要害点数988 线数3544 面数162 体数0 节点数1060 单位数3526 加束缚的节点数48 加束缚的要害点数0 加束缚的线数0 加束缚的面数12 加载节点数18 加载要害点数18 加载的单位数0 加载的线数0 加载的面数0 二构造剖析的建模方法跟界限前提说明。 应力剖析采纳无限元的静力学剖析道理，其建模方法采纳实体建模法，采纳体、面、线、点构造无限元实体。此中一切箱形梁用面素建模，其余用线素建模，而后在实体上分别无限元网格，详细见单位图。关于界限前提跟束缚前提，是在支持架下的箱型梁的底面两头加X,Y,Z三偏向的束缚以模拟龙门起重机的实践情况。载荷散布有4种情况：任务时的吊重、小车自重、风载荷、思索两度偏摆时的程度惯性力，详细见下。 三载荷施加情况。 〔1〕任务时的吊重 任务时的吊重为40t,此载荷散布在小车压在轨道的4个地位，每个地位为10t。由于小车在轨道上挪动，故载荷的散布地位随小车的挪动而改动，由于小车挪动速率慢，我们只把吊重载荷的施加作两种情况处置：在最左端〔或最右端〕，以及龙门架中部地位。 〔2〕小车自重 小车自重为7t,跟吊重载荷散布地位一样。 〔3〕风载荷 风载荷：Ⅱ类风载。 〔4〕思索20偏摆时的程度惯性力 该程度惯性力巨细为吊重乘以角度巨细为20的正切值，施加地位跟吊重载荷施加地位一样，偏向为程度的X向跟Z向。 四盘算后果与说明。 对应吊重载荷的施加地位，共有两种盘算情况； (1) 小车在两头地位时： 全能杆应力散布云图如图2所示，最年夜应力散布云图如图3所示，钢管应力散布云图如图4示，最年夜应力散布云图如图5示，箱形梁应力散布云图如图6示，最年夜应力散布云图如图7示,X,Y,Z三偏向位移散布云图如图8,9，10示。总盘算后果见表一，表二。 表一〔ＭＰａ〕 称号构造 零件主构造 箱形梁 钢管 最年夜应力 -86〔压〕 78〔拉〕 　　　表二〔ｍｍ〕 称号构造 X偏向 Y偏向 Z偏向 最年夜位移 由于该龙门架构造要紧杆构造构成，因而要对局部受力较年夜的杆进展波动性盘算。 关于型号为2N1的全能杆，其应力散布见图11示，从图中可以看出最年夜压应力为N=77.505,2N1的全能杆的波动系数φmin=0.6936, N/φPa<170MPa，因而不会掉稳。 关于型号为2N4的全能杆，其应力散布见图12示，从图中可以看出最年夜压应力为N=44.604,2N4的全能杆的波动系数φmin=0.79, N/φPa<170MPa，因而不会掉稳。 关于型号为2N5的全能杆，其应力散布见图13示，从图中可以看出最年夜压应力为N=46.54,2N5的全能杆的波动系数φmin=0.439, N/φPa<170MPa，因而不会掉稳。 关于φ219×6的钢管，其应力散布见图14示，最年夜压应力为N=86.888,从图中可以看出曲折应力为88.414，最长的φ219×6钢管的波动系数φmin=0.856， 波动性应力=86.888/0.856+88.414–86.888 =103.4Mpa<140MPa，因而不会掉稳。 关于φ83×5的钢管，其应力散布见图15示，压应力为N=40MPa,曲折应力为46Mpa,φ83×5钢管的波动系数φmin=0.707， 波动性应力=40/0.707+46–40 =62.6Mpa140Mpa，因而不会掉稳 (2) 小车在最左〔或最右〕地位时： 全能杆应力散布云图如图16示，最年夜应力散布云图如图17示，钢管应力散布云图如图18示，年夜应力散布云图如图19示，板应力散布云图如图20示，最年夜应力散布云图如图21示,X,Y,Z三偏向位移散布云图如图22，23，24示。 表一〔ＭＰａ〕。 称号构造 零件主构造 箱形梁 钢管 最年夜应力 -140.804(拉) 85.717(压) 表二　〔ｍｍ〕 称号构造 X偏向 Y偏向 Z偏向 最年夜位移 由于该龙门架构造要紧杆构造构成，因而要对局部受力较年夜的杆进展波动性盘算。 关于型号为2N1的全能杆，其应力散布见图25示，从图中可以看出最年夜压应力为N=67.208,2N1的全能杆的波动系数φmin=0.6936, N/φmin=67.208/0.6936=96.9Mpa<170Mpa，因而不会掉稳。 关于型号为2N4的全能杆，其应力散布见图26示，从图中可以看出最年夜压应力为N=52.997,2N4的全能杆的波动系数φmin=0.79, N/φmin=52.997/0.79=67.08Mpa<170Mpa，因而不会掉稳。 关于型号为2N5的全能杆，其应力散布见图27示，从图中可以看出最年夜压应力为N=54.669,2N5的全能杆的波动系数φmin=0.439, N/φmin=54.669/0.439=124.53Mpa<170Mpa，因而不会掉稳。 关于φ219×6的钢管，其应力散布见图14示，最年夜压应力为N=104.804MPa,从图中可以看出曲折应力为106.345MPa，φ219×6钢管的波动系数φmin=0.856， =124Mpa<140MPa，因而不会掉稳。 关于φ83×5的钢管，其应力散布见图29示，压应力为N=55.137MPa,曲折应力为59.307Mpa,φ219×6钢管的波动系数φ =82.2<140Mpa,因而不会掉稳. 图1单位模子图 图2零件主构造应力散布图 图3最年夜应力散布图 图4钢管应力散布图 图5年夜钢管最年夜应力散布图 图6箱形梁应力散布图 图7箱形梁最年夜应力散布图 图8X偏向位移图 图9Y偏向位移图 图10Z偏向位移图 图112N1应力散布图 图122N4应力散布图 图132N5应力散布图 图14年夜钢管应力分图 图15小钢管应力分图 图16零件主构造应力散布图 图17零件主构造最年夜应力散布图 图18年夜钢管应力散布图 图19年夜钢管最年夜应力散布图 图20箱形梁应力散布图 图21箱形梁应力散布图 图22X偏向位移图 图23Y偏向位移图 图24Z偏向位移图 图252N1应力散布图 图262N4应力散布图 图272N5应力散布图 图28年夜钢管应力分图 图29小钢管应力分图