龙门吊架的受力分析和力学计算 一、横梁的受力分析和验算 已知:梁材料为 Q235 30# H型钢,取许用应力值:110KN/mm2。额定载荷:150000N,葫芦重:1550N,吊绳重:500N,梁自重:4278N,M为最大弯距,P为最大载荷(150000+1550+500+427)=158.3KN,L为梁长,通过查阅工具书查得:M=PL, 所以 P=M/L 由如下剪刀、弯距图可知: 4 6 0 03 8 3 .3()1 21 2plpMp N mm 经查工具书表查得:I=1/12(b2h23-b1h13) Z=I/H2/2 h1=270 b1=290 h2=300 b2=300 相对中性面惯性矩 I与截面系数 Z为: 336464321 (3 0 03 0 02 9 02 7 0 )1 9 9 .3 1 0 ()1 21 9 9 .3 1 021 3 2 .91 0 ()/3 0 0ImmIZmmHI P=41 1 01 3 2 .91 03 8 1 3 5 53 8 1 .43 8 3 .3NKN 因 为PF= 150000N+1550N+500N+4278N=156328N 158.3KN<381.4KN。 此横梁符合受力设计要求。 简支受力分析图 P6P7.38 剪刀图 Pl29.52Pl12弯距图 l FT1 l/4 FT2 FR1 Fp 1 FW1 FR2 二、横撑1的受力分析和验算 选用Q235 25#H型钢,其中额定载荷为:158710.8N,梁自重:724N,取许用应力值为:110KN/mm2,M为最大弯距,P为最大载荷,L2为梁长, 通过查阅工具书查得:M=PL,所以P=M/L 由如下剪刀、弯距图可知: M=cos7.5P1/2=1000×0.248·P1=248 P1 (N·mm) 由前面计算得:I=1057.9×105(mm4) Z=846.3×103(mm3) 37110 846.3 10375.4 10375.4248PNKN 因为PF=158710.8N+724N=159434.8N≈159.4KN<375.4KN 此横梁符合受力设计要求。 简支受力分析图 FR4 FR3 FP2 FW cos7.5P1/2 剪刀图 cos7.5PL2/4 弯距图 三、横撑2的受力分析和验算 选用Q235 10#槽钢,其中额定载荷为:9571.3N,梁自重:134N,取许用应力值为:100KN/mm2,M为最大弯距,P为最大载荷,L3为梁长, 通过查阅工具书查得:M=PL,所以P=M/L. 由如下剪刀、弯距图可知: M=Cos35·P2/4 ·L3=1000×0.226·P1=226P1 (N·mm) 经查工具书表查得:I=1/12(b2h23-b1h13) Z=I/H2/2 ,查工具书表得:b1=45 h1= 85 b2=50 h2=100 I=1/12(50×2003-45×853 )= 31030364.6N Z=I/h2/2= 31030364.6/100/2=155151.8N P=155151.8×100/226=68651.2N≈68.7KN 因为PF=9571.3N +134N =9705.3N≈9.7KN<68.7KN 所以此横梁符合受力设计要求。 简支受力分析图 Cos55·P2/2 FT1 Fx1 FR3 FR4 Fy2 剪刀图 Cos55·P2/4 ·L3弯距图 FR4 FR3