单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1-3 工作载荷及其组合,一、载荷的分类,1.基本载荷,2.附加载荷,3.特殊载荷,二、计算载荷,在设计计算时按不同的计算要求，从以上这些载荷里选取与起重机的机构零件、金属结构的破坏形式有关的，或与起重机整体失稳破坏有关的典型载荷作为计算依据，这些载荷就称为 计算载荷。,1,三、计算载荷组合,类载荷组合,耐久性,计算载荷组合,用于电动机的发热计算（选用电动机），车轮、轨道、支承滚轮及齿轮等的磨损点蚀，机构零件、支承零件及金属结构的疲劳计算。,类载荷组合,强度,计算载荷组合,计算金构、机构零部件的强度、刚度及失稳破坏，电动机的过载能力，起重机整体和局部稳定性。,类载荷组合,强度验算,计算载荷组合,验算起重机在非工作状态下的整体稳定性，零件的强度及可靠性。,2,四、主要计算载荷,1.起重载荷P,Q,货物与取物装置重力之和(,N，KN,)。起升高度大于50,m,时，应计及钢丝绳的重力。,2.自重载荷G 指起重机的钢结构、机械设备、电气设备及其上的料斗和连续运输机等的重力(,N，KN,)。,3.,动载荷 以动载系数的形式在设计计算时反映出来,3,P,静,+P,动,P,静,+P,惯,+P,振,动载系数,=,=,P,静,P,静,动载系数,与结构因素、操作及速度有关,1,起升冲击系数,起升质量突然离地起升或下降制动时，,自重载荷,在其加速度相反方向引起冲击。,G,1,作用在金属结构上 0.9,1,1.1,2,起升载荷,动载,系数,P,Q,2,作用在,起重载荷P,Q,上 1,2,2,4,2,=1+acv,式中：v 额定起升速度 m/s,c 操作系数 c=v,0,/v 或查表,v,0,重物离地瞬间的起升速度,a 考虑系统刚度和结构质量的综合影响系数,1,a=,g(,0,+y,0,),g 重力加速度 g=9.81 m/s,2,0,在额定起升载荷作用下，重物悬挂系统的静变位。,5,y,0,在额定起升载荷作用下，重物悬挂处结构的静变位。,结构质量影响系数,m,1,y,0,=1+,2,m,2,y,0,+,0,m,1,结构在重物悬挂处的折算质量,m,2,起升额定质量,6,实际计算时：,折算质量m,1,，对桥架类起重机，取桥架与小车质量的,对臂架类起重机，取臂架质量的,1,/,3,结构的静变位y,0,，对桥架类起重机，,y,0,=（,1,/,700,1,/,1000,）S S为跨度,对门座起重机，,y,0,=（,1,/,200,1,/,250,）R,max,R,max,为最大幅度,悬挂系统的静变位,0,0,=0.0029H H 实际起升高度,7,3,突然卸,载冲击,系数,产生动载的减载作用，减小以后的,起重载荷等于,3,P,Q,m,3,=1-,(1+,3,),m,式中:m,起重载荷质量中突然卸去的那部分质量,m,起重载荷,3,=0.5 对抓斗类起重机,3,=1.0 对电磁铁类起重机,8,4,运行,冲击,系数,由于起重机及小车在运行时轨道接头处有高度差，或道,路不平，引起冲击。,P,G冲,=,4,G P,Q冲,=,4,P,Q,4,=1.10+0.058v,h,V,运行速度,m/s h,轨道接头处高度差,也可按下表查取：（经验数据）,9,4.水平载荷,运行惯性力 P,H,P,H,=1.5 ma,式中:m,运行质量 a,运行加速度（减速度）,二点考虑：,a.把起升质量与起重机刚性连接,对小车 m=小车自身质量 +起升质量,对大车 m=起重机自身质量+起升质量,b.惯性力不大于车轮粘着力,P,H max,主动轮粘着力=正压力,粘着系数,10,货物偏摆载荷,产生钢丝绳偏摆原因：,风力及惯性力等水平力的作用；拖钩偏斜起吊货物。,F,偏,Q,钢丝绳,S,偏摆角,Q,起升载荷,F,偏,偏摆载荷,F,偏,=,Q,tg,的大小与操作情况有关。例：起、制动的猛烈程度,11,通常分为：,II,的取值见：GB381183,I,正常工作状态下的偏摆角；,II,工作状态下的最大 偏摆角；,12,I,又分为：,I,=(0.25-0.3),II,计算电动机功率时用,I,=(0.3-0.4),II,计算零件疲劳、磨损时用,13,5.起重机斜行时的水平侧向力,P,s,=,P,P 起重机发生侧向力一侧,的经常出现的最不利轮压之和。,侧压系数,L 起重机跨度,B 起重机基距,a 水平导向轮距（有水平导向轮时，公式中的B用a代替。,14,6.风载荷,W,风,=,C,K,高,q,风,A,风,C,风力系数，与体形尺寸有关,K,高,高度变化系数,A,风,垂直于风向的迎风面积,q,风,计算风压 常用三种风压值：,q,风,I,正常工作状态计算风压,q,风,II,工作状态最大风压,q,风,III,非工作状态计算风压,15,对于汽车起重机、轮胎起重机和履带起重机等流动起重机，当起重机臂长小于50m时，取,q,风,II,=125 N/m,2,，当臂长大于50m时，按设计任务书规定的值取值。,16,7.坡度载荷,W,坡,Q+G,W,坡,=(G+P,Q,)sin,17,一.传动零件疲劳计算基本载荷,1.,运行机构与回转机构,M,I max,=,8,M,n,式中：M,I max,零件疲劳计算基本载荷,Mn,电机额定扭矩在计算零件上的折算值,8,刚性动载系数 取,8,=1.2-2.0,2.起升机构与非平衡式变幅机构,1-4,传动零件强度计算,18,a.承受惯性载荷小的,Q,6,引起对计算零件的扭矩,6,=,（1+,2,）,b.承受惯性载荷大的,M,I max,=,（1.3-1.4),M,n,3.平衡式变幅机构,a.承受惯性载荷小的,该零件承受等效变幅静阻力矩,b.承受惯性载荷大的,M,I max,=,（1.3-1.4),M,n,19,二.工作状态最大载荷,1.,运行机构与回转机构,M,II,max,=,5,8,M,n,式中：M,II,max,计算零件的工作最大扭矩,M,n,电机额定扭矩在计算零件上的折算值,5,考虑弹性振动的扭矩增大系数,取,5,=1.5-1.7,20,2.起升机构与非平衡式变幅机构,a.承受惯性载荷小的零件,Q,2,引起对计算零件的扭矩,b.其他传动零件,M,II,max,=,（2,2.5),M,n,3.平衡式变幅机构,a.承受惯性载荷小的,最大变幅阻力(包括矩,II,角偏摆力引起的水平力)产生的扭矩,b.其他传动零件,M,II,max,=,（2,2.5),M,n,21,三.等效载荷,M,eq,=,k,m,k,n,M,max,式中:M,eq,疲劳计算,等效载荷,k,m,载荷系数,k,m,=,m,K,m,K,m,载荷谱系数,m,零件材料疲劳试验曲线的指数,k,n,循环次数系数,N N,0,时,k,n,=,2m,N/N,0,式中:N,0,基本循环次数 (,N,0,10,7,),N,零件应力实际循环次数,当,k,m,k,n,1.0 时 取,k,m,k,n,=1,22,四.强度验算,s,/,b,0.7,时,表明材料的塑性较好,强度极限可取屈服极限 =,s,/n =,s,/n,s,/,b,0.7 时,强度极限采取以下值:,s,+,b,sF,sF,=,sF,=,2,3,=,sF,/n =,sF,/n,n,安全系数，根据,、类载荷的计算要求,查表决定.,23,五.疲劳强度计算,可以由试验或计算求得疲劳强度极限,rk,2,-1,计算：,rk,=,(1,)k +(1+,),式中：,rk,零件的疲劳强度,-1,对称循环下的试验应力,(,N,0,10,7,),应力循环不对称系数,=,min,/,max,1.0,24,材料对应力循环不对称性的敏感系数,k,应力集中系数,k=k,面,k,形,k,面,零件表面状况系数,k,形,几何形状应力集中系数,疲劳强度条件：,rk,=,rk,/n,sF,rk,=,rk,3,25,