铸造起重机计算书19米综述.doc

YZ125/32t铸造起重机设计计算书 　　　　　河南省新科起重机有限公司 YZ125/32t-19m A7铸造起重机设计计算书编制： 审核： 批准： 起重机有限公司二零零八年十月 YZ125/32－19m A7铸造起重机是玉溪汇溪金属铸造制品有限公司的主要设备之一，安装于钢水接收跨，主要用于吊运钢包作业作业现场较恶劣，起重机作业率较高通过竞标，玉溪汇溪金属铸造制品有限公司委托我公司设计、制造该特种设备，并对设备的性能作了具体的规定1. 主起升机构采用行星三减速器方案，桥架采用二梁二轨结构2. 主要性能参数：a. 额定起重量： 125/32tb. 工作级别： A7c. 跨度： 19md. 引入电源： 380V 50HZ，三相交流e. 起重机轮压：〈 672KNf. 最大起升高度： 24/28mg. 额定主起升速度： 0.7～7m/min h. 额定付起升速度： 9.7m/min i. 小车运行速度： 34.8m/min j. 大车运行速度： 77.5m/min 本计算书针对铸造起重机最关键部位进行设计、计算和校核。

主要分主小车的设计与计算、副小车的设计与计算、大车运行电机选择及钢结构部分强度计算与校核四大部分一、小车的设计与计算已知数据：起重量Q=125t,起升高度H=24m.起升速度：V=0.7～7m/min,付起升速度：V=9.7m/min,小车运行速度V=34.8m/min,工作级别为M7机构接电持续率JC=60%，小车质量约为G0=79412kg，吊钩梁装配约重G1=13226Kg.1. 确定起升机构传动方案,选择定滑轮组和动滑组.按照布置紧凑的原则,决定采用图1方案,按Q=125t取滑轮组倍率a=6, 承载绳分支数:z=2×2×6，滑轮组采用滚动轴承,当a=6,得滑轮组效率取ηn=0.985.图1　小车布置图2.钢丝绳型号的确定及所受最大拉力的计算Smax=(Q+G1)/Zηn=9068kg=88.87kN钢丝绳破断拉力Sb.Sb.=n×Smax=7×88.87=622.09KN.特重级工作类型（工作级别M7）时安全系数n=7.故，选用瓦林吞型钢芯右交互捻钢丝绳，NAT6×19W+IWR钢丝公称抗拉强度1770MPa,直径d=36mm，钢丝绳最小破短拉力（Sb）=761KN.标记如下：钢丝绳28NAT6×19W+IWR1770ZS3.滑轮组主要尺寸的确定 滑轮的最小直径：D≥d(e-1)=28×(25-1)=672mm故平衡滑轮直径取底槽D1=φ500，动滑轮底槽直径取D2=φ580mm，滑轮轴径取φ200mm。

4.卷筒组规格型号的确定 D=φ1250mm，卷筒绳槽尺寸由钢丝绳直径决定取槽距P=30mm 卷筒尺寸L0=2（Ha/πD+Z0+4）P+l1+l2=4960mm取L0=5000mm式中，Z0－附加安全圈，取Z0=3L1－卷槽不切槽部分长度D0－卷筒计算直径D0=D+d=1306mm鉴于铸造起重机特殊要求，卷筒壁厚δ=0.02D+（25-30）=50-55mm 取δ=52.5mm1) 卷筒壁压应力验算σymax=SMAX/δ×P=88.87×103/60×30=44MPa 卷筒材质选用Q345－B，最小抗拉强度σb=235MPa,许用压应力〔δy〕=δb/n1=157MPaδymax<〔δy〕,故抗压强度足够2) 卷筒拉应力验算弯矩产生的拉应力，由卷筒弯矩如图示2： 图 2 卷筒弯矩图 卷筒的最大弯矩发生在钢丝绳位于卷筒中间时：MW=SMAX1=SMAX（L-L2-L1/2）=4.345×108Nmm卷筒断面系数:W=0.1×(DMAX4-Di4)/D=6.311×107mm3式中：D－卷筒外径，DMAX=1250mmDi－卷筒内径，Di=D-2δ=1145mm 于是σL=MW/W=6.88MPa合成应力: σ`L=σL+[σL]Lσymax/[σy] =6.88+12.3=14.66 MPa式中许用拉应力[δL]=δb/n2=69 MPa所以δ`L<[δL]，卷筒强度验算合格。

故选定卷筒直径D=1250mm,长度L=5000mm.卷筒槽形的槽底半径r=15mm,槽距t=30mm,起升高度H=24m,倍率a =6,靠近减速器一端的卷筒槽向为左旋卷筒:φ1250×5000-15×30-24×6 左ZBJ8007-2-875.主起升电动机的选择初选电动机YZR355L2-10/110KW n=591r/min.1) 起升速度的确定V=πDjsn/ai式中： Djs－卷筒直径+钢丝绳直径=1250+28=1278mm=1.278ma－滑轮倍率 a=6 i- 减速机速比 i=56.38n-电机转速 n=591r/min代入数据得：V=7m/min 该机构为变频调速控制方式,调速比1:10,故V=0.7-7m/min2) 起升电机静功率的计算Nj=(Q+G1)V/6120η=206.3kw, η－起升机构的效率取η=0.9NJ/=NJ/n=103.15kwn--电机的个数，取n=23) 验算电机发热条件按照等效功率法：Ne25≥βγNj/.β－电机在25%时额定功率Ne25与机构在一个循环中的工作部分的等效功率Ndx的比值，本机M7工作制β=Ne25/Ndx=1.5γ－启动时间tq与平均工作时间tg的比值，tq=2s,tg=3s, γ＝2/3故E25=1.5×2/3×103.1=103.1kw, Ne40=110kw时，即电动机YZR355L1-10/110KW n=591r/min满足工作要求。

6．运行电机的选择1) 摩擦阻力pm=(2u+d.f)(Qq+G0＋G1)×kf/D, 式中Qq--起升载荷，取值为125tG0--起重机或小车的自重，取值为66tG1--吊钩等装配的重量，取值13.2tu--滚动摩擦力臂，取u=0.07f--为滚动轴承摩擦系数，取f=0.02D--车轮直径，取D=70cmd--车轮轴承内径，取d=17cmkf--考虑车轮轮缘与轨道摩擦的系数，取kf=1.8代入数据得pm=1995.3kg.2) 坡度阻力：P坡=(Qq+G0+G1).Kp,Kp－自然坡度系数，取Kp=0.002,Pp=408.4kg.3) 运行总阻力：P=Pm+P坡=2403.7kg.4) 满载运行时的静功率：Nj=PV/6120ηm,V=34.8m/min,m-电机的个数，取m=2,η－机械效率，η=0.9代入数据 Nj=7.59kw5) 考虑由于起加速度过程惯性力的影响，故电机功率N=Nj.Kg=7.59×1.1=8.349,其中Kg为惯性力影响系数，查表取Kg=1.1选电机YZR200L—8/15kw，n=712r/min，（JC=40%,2台），满足使用要求二、 副起升的设计与计算 以验算32t起升机构为例。

取滑轮组倍率a=4，承载绳分支数：Z=2×4，机械效率取值为0.985，2.钢丝绳型号的确定Smax=Q/Zηm=8248.7kg=39.8kN钢丝绳计算破断拉力Sb =n×Smax=6×39.8=238.8KN，工作级别为M6，安全系数为n=6预选用瓦林吞型钢芯钢丝绳NAT6×19W+IWR钢丝公称抗拉强度1770MPa，直径d=22mm，钢丝绳最小破断拉力[Sb]=304KN.标记如下：钢丝绳22NAT6×19W+IWR17703.卷筒型号的确定 1)．卷筒长度的确定：选用D=650mm，卷筒槽距P=24mm，卷筒尺寸：L=2〔Hi/π(D0+d)Z0+3〕P+l1L1—卷槽不切槽部分长度，取L1=250L/=2870mm，圆整得L＝2900mm鉴于铸造起重机特殊要求， 卷筒壁厚：δ=0.02D+（20—25）=0.02×650+（20—25）=33－38mm，取σ=37mm， 2)．卷筒壁压应力验算δymax=Smax /δ×P=39.8/37×24=25.82MPa卷筒材质选用Q345－B，最小抗拉强度δb=345MPa，则许用压应力〔δy〕=δb/n1=345/1.5=230MPa，δymax〈〔δy〕，故强度足够。

又因L〈3D，弯曲和扭转发合成应力不大于压应力，无需进行验算故32t起升卷筒型号为ф650×2800-28×24 4．起升电机的选择1).起升电机静功率的计算Ng=K×（Q×V）/6120×η=61.9kw初选电机YZR315M-10/75kw 2).验算电机发热条件Ne25≥βγNj，Ne25=61.9kwβγNj=1.5×2/3×61.9=61.9KW故Ne25〉βγNj，满足生产要求 三．大车运行电机选择 起重机总重为G=186.589t，载荷总重为Q=125+79.412=204.412t，v=715m/min， 1．运行时摩擦阻力计算： Pm=（Q+G）（2u-df）kf/D=608960kg，Pm=184.3kg式中,D=80cm，d=17cm，u=0.05，f=0.02，Kf=1.5， 2．坡度阻力：PP=KP（Q+G）=408.8kg，式中KP=0.002， 3．总阻力：P总=Pm+P坡=6907.9+1417=593.1kg， 4. 载运行时的静功率： Nj=P总V/6120ηm， 式中 m—电机个数，m=4，η=0.9 Nj=593.1×77.5/6120×0.9×4=13.2kw，电机型号的确定：N=KNj，式中K—惯性力影响系数，查设计手册得K=1.6，故N=1.6×13.2=21.12。

选电机YZR225M-8/22KW，n=715r/min，（JC40%）满足使用要求四．钢结构强度计算与校核 主要对主梁以及端梁强度的计算与校核1.主梁强度计算结构形式采用偏轨，宽箱型，材料选用Q345－B，由于小车垂直作用在主腹板上，所以该主梁受弯曲和扭转共同作用主梁在垂直轮压作用下，使截面产生弯曲应力（正应力和剪应力）在扭转作用下，截面产生约束扭转正和约束扭转应力 主梁截面图 端梁截面图 图 4 初定主主梁和端梁截面如图4： Ix主=1.09×1011mm4Iy主=5.66×1010mm4Wx主=8.71×107mm3WY主=5.58×107mm4Ix端=7.7×109mm4Iy端=2.9×109mm4Wx端=1.54×107mm3Wy端=1×107mm3主主梁的强度按第II类载荷组合进行1).弯曲应力主梁的垂直方向的弯曲应力按简支梁计算,水平方向的弯曲应力按框架计算,见简图5. a)主主梁垂直受力计算模。