1682-MQ100門(mén)式起重機(jī)總體設(shè)計(jì),mq100,起重機(jī),總體,整體,設(shè)計(jì) MQ100 門(mén)式起重機(jī)總體設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)(共16頁(yè)，含封面)XXX 機(jī)械工程研究所2004 年 4 月一. 總體計(jì)算計(jì)算原則:MQ100門(mén)式起重機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算完全按《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB3811執(zhí)行,并參照下列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算:《塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T13752-92《法國(guó)塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》NFE52081工作級(jí)別 A 5利用等級(jí) U 5起升機(jī)構(gòu) M 5變幅機(jī)構(gòu) M 4回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) M 4行走機(jī)構(gòu) M 4最大幅度 13m最大起重量 8000Kg（一） 基本參數(shù):回轉(zhuǎn)速度 0.7r/min回轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí)間 5s行走速度 12.5/25m/min行走制動(dòng)時(shí)間 6s回轉(zhuǎn)慣性力 ??KgRMgtRnF024..6025.1????回其中 g=9.81 n=0.7r/min t=5s行走慣性力:??KgMgtvF01684..605.1???行其中 g=9.81 V=25m/min t=6s(二) 載荷組合:自重力矩、慣性力及扭矩名 稱自重Kg回轉(zhuǎn)半徑m對(duì)中彎矩Kg.m回轉(zhuǎn)慣性力Kg回轉(zhuǎn)扭矩Kg.m行走慣性力Kg行走扭矩Kg.m距行走軌頂面高度H(m)起重臂根部節(jié) 13.2m1728 7.55 13046 29.3 221 18.3 139 14.937小車牽引機(jī)構(gòu) 320 8.75 2800 6.3 55 3.4 30 14.937起重臂端部節(jié) 108 14.35 1550 3.5 50 1.1 16 14.937起重臂拉桿 429 5.34 2291 6.1 33 4.6 24 16.686平衡臂結(jié)構(gòu) 1656 -3.9 -6458 -14.5 57 17.6 -69 14.637平衡臂拉桿 227 -2.12 -481 -1.1 2 2.4 -5 16.353配重 10500 -6.11 -64155 -143.8 879 111.5 -681 13.762起升機(jī)構(gòu)(含鋼絲繩)2350 -5.8 -13630 -30.6 177 24.9 -145 15.667塔頭 2237 0.2 447 1 0.2 23.8 5 14.637稱重滑輪 66 0.86 57 0.1 0.1 0.7 1 14.558駕駛室(含電氣系統(tǒng))545 1.02 556 1.2 1 5.8 6 12.818回轉(zhuǎn)支承 3611 0 0 0 0 38.3 0 11.417回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 367 0 0 0 0 3.9 0 12.217底架 10479 0 0 0 0 111.3 0 5.146壓重 30800 0 0 0 0 327 0 5.146電纜卷筒 217 2 534 0 0 2.3 0 1.4連接附件 600 0 0 0 0 6.4 0 0.55行走機(jī)構(gòu) 1690 0 0 0 0 17.9 0 0.26合 計(jì) 67930 -63443 -142.5 1457 721 -679上表中的回轉(zhuǎn)慣性力到軌頂面的力矩總計(jì)為：-1971kg.m上表中的行走慣性力到軌頂面的力矩總計(jì)為：5378kg.m (三)起重小車、吊鉤和吊重載荷起重小車 265kg 繩 60kg吊鉤 230kg起升動(dòng)載系數(shù)(起升機(jī)構(gòu)用 40RD20)：V=16m/min 時(shí), ? =1.136, q=8t2吊重 q=8000kg, 幅度 R=13m(1) 吊載Q=(8000＋230＋60/2)×1.136＋(265＋60/2)×1.1=9708kgM=9708×13=126204kg.m(2) 風(fēng)載（包括起重小車、吊鉤和吊重）迎風(fēng)面積 A=5.52＋1.6×8 2/3=11.92m2風(fēng)力：F=11.92×25=298kg風(fēng)扭矩：T =298×13=3874kg.mn風(fēng)力到軌道上平面的力矩：M=298×12=3576kg.m(3) 回轉(zhuǎn)慣性力F=0.002242×(8000＋230＋265＋60)×13=249kg回轉(zhuǎn)慣性扭矩： T =249×13=3237kg.mn回轉(zhuǎn)慣性力到軌道上平面的力矩：M=249×12=2988kg.m(4)行走慣性力F=0.0106184×(8000＋230＋265＋60)=91kg行走慣性扭矩：T =91×13=1183kg.mn行走慣性力到軌道上平面的力矩：M=91×12=1092kg.m(四) 風(fēng)載荷A、 工作，垂直風(fēng)（風(fēng)向與臂架垂直）臂長(zhǎng) jib=13m，垂直風(fēng)名 稱 迎風(fēng)面積(m )2回轉(zhuǎn)半徑(m)工作風(fēng)力(kg)風(fēng)扭矩(kg.m)標(biāo) 高(m)起重臂根部節(jié) 13.2m7.12 7.55 178 1343.9 14.937小車牽引機(jī)構(gòu) 0.48 8.75 12 105 14.937起重臂端部節(jié) 0.22 14.35 5.5 78.9 14.937起重臂拉桿 0.78 5.34 19.5 104.1 16.686平衡臂結(jié)構(gòu) 11.33 -3.9 283.3 -1104.7 14.637平衡臂拉桿 0.27 -2.12 6.8 -14.3 16.353配重 1.36 -6.11 34 -207.7 13.762起升機(jī)構(gòu)(含鋼絲繩)1.3 -5.8 32.5 -188.5 15.667塔頭 3.6 0.2 90 13 14.637稱重滑輪 0.2 0.86 5 4.3 14.558駕駛室(含電氣系統(tǒng))0.46 1.02 11.5 11.7 12.818回轉(zhuǎn)支承 1.8 0 45 0 11.417回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 0.2 0 5 0 12.217底架 25.7 0 642.5 0 5.146壓重 6.62 0 165.5 0 5.146電纜卷筒 0.6 2 15 0 1.4連接附件 0.3 0 7.5 0 0.55行走機(jī)構(gòu) 3.64 0 91 0 0.26總計(jì) ? 65.98 1650 146(注：標(biāo)高均指風(fēng)力作用點(diǎn)到軌頂面的高度)上表中的風(fēng)力到軌頂面的力矩總計(jì)為：14799kg.mB、 工作，平行后吹風(fēng)（風(fēng)向與臂架平行，與底架平行）臂長(zhǎng) jib=13m，后吹風(fēng)名 稱 迎風(fēng)面積(m )2工作風(fēng)力(kg標(biāo) 高(m)起重臂根部節(jié) 13.2m2.2 55 14.937小車牽引機(jī)構(gòu) 0.5 12.5 14.937起重臂端部節(jié) 0.1 2.5 14.937起重臂拉桿 0.15 3.8 16.686平衡臂結(jié)構(gòu) 2.05 51.3 14.637平衡臂拉桿 0.5 12.5 16.353配重 1.36 34 13.762起升機(jī)構(gòu)(含鋼絲繩)1.4 35 15.667塔頭 5.6 140 14.637稱重滑輪 0.1 2.5 14.558駕駛室(含電氣系統(tǒng))1.8 45 12.818回轉(zhuǎn)支承 4 100 11.417回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 0.25 6.3 12.217底架 25.7 642.5 5.146壓重 6.62 165.5 5.146電纜卷筒 0.6 15 1.4連接附件 0.3 7.5 0.55行走機(jī)構(gòu) 3.64 91 0.26總計(jì) ? 56.87 1421.9(注：標(biāo)高均指風(fēng)力作用點(diǎn)到軌頂面的高度)上表中的風(fēng)力到軌頂面的力矩總計(jì)為：11168kg.mC、 工作，45?后吹風(fēng)（風(fēng)向與臂架平行，與底架成 45?）臂長(zhǎng) jib=13m，45?后吹風(fēng)名 稱 迎風(fēng)面積(m )2工作風(fēng)力(kg標(biāo) 高(m)起重臂根部節(jié) 13.2m2.2 55 14.937小車牽引機(jī)構(gòu) 0.5 12.5 14.937起重臂端部節(jié) 0.1 2.5 14.937起重臂拉桿 0.15 3.8 16.686平衡臂結(jié)構(gòu) 2.05 51.3 14.637平衡臂拉桿 0.5 12.5 16.353配重 1.36 34 13.762起升機(jī)構(gòu)(含鋼絲繩)1.4 35 15.667塔頭 5.6 140 14.637稱重滑輪 0.1 2.5 14.558駕駛室(含電氣系統(tǒng))1.8 45 12.818回轉(zhuǎn)支承 5 125 11.417回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 0.25 6.3 12.217底架 30.84 771 5.146壓重 7.94 198.5 5.146電纜卷筒 0.6 15 1.4連接附件 0.36 9 0.55行走機(jī)構(gòu) 4.37 109.3 0.26總計(jì) ? 65.12 1628.2(注：標(biāo)高均指風(fēng)力作用點(diǎn)到軌頂面的高度)上表中的風(fēng)力到軌頂面的力矩總計(jì)為：12290kg.mD、 非工作，平行后吹風(fēng)（風(fēng)向與臂架平行）臂長(zhǎng) jib=13m，后吹風(fēng)名 稱 迎風(fēng)面積(m )2非工作風(fēng)力(kg標(biāo) 高(m)起重臂根部節(jié) 13.2m2.2 176 14.937小車牽引機(jī)構(gòu) 0.5 40 14.937起重臂端部節(jié) 0.1 8 14.937起重臂拉桿 0.15 12 16.686平衡臂結(jié)構(gòu) 2.05 164 14.637平衡臂拉桿 0.5 40 16.353配重 1.36 108.8 13.762起升機(jī)構(gòu)(含鋼絲繩)1.4 112 15.667塔頭 5.6 448 14.637稱重滑輪 0.1 8 14.558駕駛室(含電氣系統(tǒng))1.8 144 12.818回轉(zhuǎn)支承 4 320 11.417回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 0.25 20 12.217底架 25.7 2056 5.146壓重 6.62 529.6 5.146電纜卷筒 0.6 48 1.4連接附件 0.3 24 0.55行走機(jī)構(gòu) 3.64 291.2 0.26總計(jì) ? 56.87 4550(注：標(biāo)高均指風(fēng)力作用點(diǎn)到軌頂面的高度)上表中的風(fēng)力到軌頂面的力矩總計(jì)為：35732kg.mE、 非工作，45?后吹風(fēng)（風(fēng)向與臂架平行，與底架成 45?）臂長(zhǎng) jib=13m，45?后吹風(fēng)名 稱 迎風(fēng)面積(m )2非工作風(fēng)力(kg標(biāo) 高(m)起重臂根部節(jié) 13.2m2.2 176 14.937小車牽引機(jī)構(gòu) 0.5 40 14.937起重臂端部節(jié) 0.1 8 14.937起重臂拉桿 0.15 12 16.686平衡臂結(jié)構(gòu) 2.05 164 14.637平衡臂拉桿 0.5 40 16.353配重 1.36 108.8 13.762起升機(jī)構(gòu)(含鋼絲繩)1.4 112 15.667塔頭 5.6 448 14.637稱重滑輪 0.1 8 14.558駕駛室(含電氣系統(tǒng))1.8 144 12.818回轉(zhuǎn)支承 5 400 11.417回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 0.25 20 12.217底架 30.84 2467.2 5.146壓重 7.94 635.2 5.146電纜卷筒 0.6 48 1.4連接附件 0.36 28.8 0.55行走機(jī)構(gòu) 4.37 349.6 0.26總計(jì) ? 65.12 5209.6(注：標(biāo)高均指風(fēng)力作用點(diǎn)到軌頂面的高度)上表中的風(fēng)力到軌頂面的力矩總計(jì)為：-39322kg.m二、載荷匯總MQ100 門(mén)式起重機(jī)各力到軌頂面的載荷匯總?cè)缦拢悍枪ぷ?含小車,無(wú)系數(shù)重力：67930+495=68425kg工作,含小車,無(wú)系數(shù)重力：67930+495+60+8000=76485kg工作,含小車,有系數(shù)重力：1.1?67930+9708=84431kg非工作,含小車,無(wú)系數(shù)重力矩：-63443+2.9?495=-62008kg.m工作,含小車,無(wú)系數(shù)重力矩：-63443+8555?13=47772kg.m工作,含小車, 有系數(shù)重力矩：-1.1?63443+9708 ?13=56417kg.m工作,垂直風(fēng)力：1650+298=1948kg工作,后吹風(fēng)力：1422+298=1720kg工作, 45?后吹風(fēng)力：1628+298=1926kg非工作, 平行前吹風(fēng)力：4550+5.52?80=4992kg非工作, 45?前吹風(fēng)力：5209.6+5.52?80=5651kg工作,垂直風(fēng)力矩：14799+298?12=18375kg.m工作, 后吹風(fēng)力矩：11168+298?12=14744kg.m工作, 45?后吹風(fēng)力矩：12290+298?12=15866kg非工作, 平行前吹風(fēng)力矩：-(35732+5.52?80? 12)=-41031kg.m非工作, 45?前吹風(fēng)力矩：-（39322+5.52?80? 12）=-44621kg.m工作,回轉(zhuǎn)慣性力：-142.5+249=106.5kg工作,行走慣性力：721+91=812kg工作,回轉(zhuǎn)慣性力矩：-1971+249?12=1017kg.m工作,行走慣性力矩：5378+91?12=6470kg.m工作,垂直風(fēng)力扭矩：146+298?12=3722kg工作,回轉(zhuǎn)慣性力扭矩：1457+249?12=4445kg.m工作, 行走慣性力扭矩：-679+91?12=413kg.m回轉(zhuǎn)離心慣性力忽略不計(jì)三、MQ100 行走式門(mén)式起重機(jī)的穩(wěn)定性計(jì)算（一）工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性穩(wěn)定力矩(kg.m)M 前 穩(wěn) M 后 穩(wěn)空載力矩（包括小車和吊鉤）62008 -62008空載時(shí)自重對(duì)傾覆邊的力矩119744(68425×1.75119744(68425×1.75? 181752 5773613m 3.5m后傾翻邊 前傾翻邊 1. 工況：工作、靜態(tài)、無(wú)風(fēng)（R=13m，Q=8t）回轉(zhuǎn) 、行走M(jìn) =M ＋M前 傾 負(fù) 荷 行 走=1.5×8000×（13－1.75）＋6470=141470kg.mM /M =181752/141470=1.28>1前 穩(wěn) 前 傾2. 工況：工作、動(dòng)態(tài)、有風(fēng)（R=13m，Q=8t）回轉(zhuǎn) 、行走 、后吹風(fēng)M =M ＋M ＋M前 傾 負(fù) 荷 行 走 風(fēng)=1.3×8000×（13－1.75）＋6470＋14744=138214kg.mM /M =181752/138214=1.31>1前 穩(wěn) 前 傾3. 工況：工作、動(dòng)態(tài)、突然卸載（R=13m，Q=8t 0） 無(wú)回轉(zhuǎn)、無(wú)行走、風(fēng)M =M ＋M后 傾 負(fù) 荷 風(fēng)=0.3×8000×（13＋1.75）＋14744 =50144kg.mM /M =57736/50144=1.15>1后 穩(wěn) 后 傾4. 工況：工作、動(dòng)態(tài)、有風(fēng)（R=13m，Q=8t）回轉(zhuǎn) 、行走 、風(fēng)M =M ＋M ＋M前 傾 回 轉(zhuǎn) 行 走 風(fēng)=1017＋6470＋18375=25862kg.m M =（67930＋495＋60＋8000）×1.75穩(wěn)=133849kg.mM /M =133849/25862=5.17>1穩(wěn) 前 傾5. 工況：工作、動(dòng)態(tài)、無(wú)風(fēng)（R=13m，Q=8t）無(wú)回轉(zhuǎn)、無(wú)行走、無(wú)風(fēng)M =1.6×8000×(13－1.75)前 傾=144000kg.mM /M =181752/144000=1.26>1前 穩(wěn) 前 傾（二） 非工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性2.9m 3.5m傾翻邊風(fēng) M =1.1M =1.2×41031=49237kg.m傾 風(fēng)M /M =57736/49237=1.17>1穩(wěn) 傾綜上所述：M100 行走式門(mén)式起重機(jī)在工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性均安全.（三）安裝狀態(tài)下的穩(wěn)定性(1).安裝起重臂前（裝起重臂前，在平衡臂上無(wú)配重）3.5m后傾翻邊 M =6458＋481+13630-447-57-556-534后 傾=18975kg.mM =(67930－1728－320－108－429－10500)×1.75后 穩(wěn)=95979kg.mM /M =95979/18975=5.06>1后 穩(wěn) 后 傾 (2) 裝上起重臂（13m 臂長(zhǎng)時(shí)，無(wú)配重）3.5m傾翻邊M =(63433＋230×10) -64155前 傾=1578kg.mM =(67930－10500)×1.75前 穩(wěn)=100503kg.mM /M =100503/1578=63.7>1前 穩(wěn) 前 傾四、M100 行走式門(mén)式起重機(jī)的臺(tái)車支反力計(jì)算1. 工況：工作、45?后吹風(fēng)（R=13m，Q=8t）D C回轉(zhuǎn) 、行走 、風(fēng)A B 重 力: 84431kg 重力力矩: 56417kg.m 回轉(zhuǎn)力矩: 1017kg.m 行走力矩: 6470kg.m 風(fēng) 力 矩: 15866kg.mR =(－84431/4)＋(56417＋15866)/(3.5× )A 2＋6470/(2×3.5)=－5580kgR =(－84431/4)－1017/(3.5× )－6470/(2×3.5)B 2=－22238kgR =(－84431/4)－(56417＋15866)/(3.5× )C 2－6470/(2×3.5)=－36635kgR =(－84431/4)＋1017/(3.5× )＋6470/(2×3.5)D 2=－19978kg2. 工況：非工作、45?前吹風(fēng)（R=2.9m，Q=0）D C風(fēng)A B重 力: 68425kg 重力力矩: －62008kg.m風(fēng)力矩: 44621kg.mR =－68425/4＋62008/(3.5× )＋44621/(3.5× )C 22=＋4436kgR 為正，故按三點(diǎn)支承計(jì)算R =－62008/(1.75× )－44621/(1.75× )A22=－43085kgR =RBD=－68425/2－62008/(2×1.75× )2－44621/(2×1.75× )=－55755kgR =0C