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全包厢式龙门吊大车的最大轮压计算

来源:未知   发布时间:2021-03-12 09:45  点击量:

  全包厢式龙门吊大车的最大轮压对用户和制造商都非常重要,是双方沟通的重要技术参数。如果由用户决定最大轮压,制造商就被限制了设计条件;如果由制造商决定最大轮压,用户的土建成本就受制造商提供的最大轮压约束;一般轮压越小,对用户越有利,但对制造商会增加一定的设计难度。

  1、用户提供的设计参数范围

  (1)起重量,用Q表示(t);

  (2)跨度,用S表示(m);

  (3)大车运行速度,用V表示(m/min);

  (4)工作级别,全包厢式龙门吊推荐A3~A6;

  (5)厂房最大允许轮压,用Pmax表示(kN);

  (6)厂房大车轨道型号,推荐P型或QU型。

  2、最大轮压计算

  全包厢式龙门吊大车最大轮压是指载荷情况Ⅰ、Ⅲ类载荷中最不利状态和最不利位置情况下的最大轮压(载荷情况Ⅰ、Ⅲ参见《起重机设计规范》(GB 3811—2008)30~32页相关内容)。全包厢式龙门吊Ⅱ类载荷不予考虑,最大轮压每降低10%,用户的土建成本可以降低5%~10%。最大轮压可以通过增加车轮的数量降低,还需要考虑大车一侧的轮压之和(腿压)没有增大。总之,大车最大轮压是反映全包厢式龙门吊大车设计经济性的一个非常重要参数。

  有些专业教科书这样描述最大轮压计算,把小车放在跨度的1/4位置,起吊最大额定载荷,此时靠近1/4跨度的大车轮压为最大轮压,另一端在空载工况下的大车轮压为最小轮压(图4-45),其值按下式计算。




图4-45轮压计算图

图4-45轮压计算图

  式中 Pmax——最大总轮压值(kN);

  Pmin——最小总轮压值(kN);

  G——起重机总重(t);

  G小——小车总重(t);

  Q——最大额定起重量(t);

  S——起重机跨度(m);

  a——极限位置的小车重心至大车轨道中心距离(mm)。

  当a=S/4时,,再将Pmax乘以一个增大系数γτ,一般取1.05~1.1。这种计算方法主要是针对带刚性端梁的四轮起重机推算出的最大轮压计算。由于全包厢式龙门吊左右吊钩极限距离比传统的桥式起重机(行车)要小得多。另一方面,全包厢式龙门吊大车每角采用2轮承载,是8轮体系结构,按此介绍计算的最大轮压往往和实际最大轮压偏差较大。

  全包厢式龙门吊大车的实际最大轮压是小车在轨道上运行到极限位置,起吊最大额定起重量时的大车最大轮压(图4-46).
图4-46小车在极限位置时的示意图

图4-46小车在极限位置时的示意图

  大车最大轮压在小车的自重和额定起重量作用下,通过小车车轮传递到主梁的小车轨道上,再传递到大车端梁上,加上大车重量平均分摊到四角车轮组上的轮压。所以,最大大车轮压需先计算出小车车轮传递到主梁的小车轨道上的压力P小1、P小2(图4-47)。
图4-47小车队大车轨道的受力分析图

图4-47小车队大车轨道的受力分析图





  式中 P小1——小车靠近大车轨道中心线相近的车轮作用在小车轨道上的轮压值;

  P小2——小车远离大车轨道中心线的车轮作用在小车轨道上的轮压值;

  P——P小1、P小2共同作用在大车轨道上的合力轮压值;

  a——小车在极限位置最近的小车车轮与大车轨道的距离;

  b1——小车重心作用线(图4-47图示位置),与P小1车轮之间距离;

  b——小车的轮距。

  Q、G小、S同本章前面介绍。

  P通过大车端梁作用在全包厢式龙门吊大车每一个角的两个车轮上,转化到大车轨道平面上的受力分析见图4-48。四个角上的每组车轮中的P大1、P大2较大值就是起重机的大车最大轮压。
图4-48大车车轮轮压分布图

图4-48大车车轮轮压分布图



  PZ=(G-G小)/2=Gq/2  (4-52)

  式中 P大1——靠近大车主梁走台外侧的轮压;

  P大2——靠近大车主梁走台里侧的轮压;

  PZ——大车自重的1/2,相当于大车一边端梁组上的固定载荷总压力;

  C——主梁重心线至小车轨道中心线之间的距离;

  L0——小车轨道中心线至主梁走台外侧车轮中心线之间的距离;

  L——大车端梁的车轮轮距;

  Gq——大车的总重。

  G、G小同本章前面介绍。

  全包厢式龙门吊大车P大1、P大2的取值计算与L取值有关,两者宜数值尽量接近,同时还要考虑主动车轮是否打滑(参见2013《起重机设计手册》564~565页中的相关内容)和起升高度、起重量的影响,也要考虑靠里面的车

  3、轮能否在承轨梁上自然更换。

  一般来说,在每个角的2个车轮靠里面的车轮轮压要大,即P大2值要大,在大多数情况下,全包厢式龙门吊大车宜把主动轮放在里面。但有时为了考虑检修的方便和厂房结构的最大允许轮压的影响,把主动轮放在大车外面,对厂房的承轨梁有利。尤其经常遇到用户要在小吨位的起重机承轨梁上更换安装较大吨位的起重机,就要首先考虑把主动车轮放在外面。要实现这个要求,必须把L值适当调大,这也会使端梁的结构增大,同时还需考虑腿压是否增大。

  大车端梁同侧中间相邻的车轮轮距受起升高度和起重量影响,起升高度和起重量越大,车轮的轮距就会变得越大,布置主动轮就会越方便。对小的起升高度和小起重量的大车只能将大车主动车轮放在里面,主要是考虑靠里侧的轮压要大,不会人为增大大车的结构尺寸。但必须保证车轮轮压均衡并能在承轨梁上自然更换,在确保这些条件的前提下,尽量使被动轮轮压增大接近主动轮轮压。

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