900噸架橋機(jī)支撐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與受力分析--畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　鐵路是國(guó)家的重要基礎(chǔ)設(shè)施，在綜合交通體系中占有重要地位，起著骨干作用"我國(guó)鐵路主要干線能力目前還十分緊張，除秦沈客運(yùn)專線外，均為客貨混跑模式，客運(yùn)快速與貨運(yùn)重載難以兼顧，無法滿足客貨運(yùn)輸?shù)男枨?。在繁忙干線建設(shè)客運(yùn)專線，實(shí)現(xiàn)客貨分線運(yùn)輸，能夠大幅度提高鐵路運(yùn)輸能力，分流既有線的大部分客車，緩解既有線運(yùn)能緊張的局面，同時(shí)還

2、可以滿足大經(jīng)濟(jì)區(qū)。大城市的增量運(yùn)輸?shù)男枨?，騰出既有線用來發(fā)展貨物重載運(yùn)輸，適應(yīng)日益增長(zhǎng)的運(yùn)輸需要"目前隨著京津、武廣、合寧、鄭西等鐵路客運(yùn)專線的陸續(xù)開工，我國(guó)掀起了新一輪大規(guī)模的高速鐵路建設(shè)高潮?？瓦\(yùn)專線建設(shè)中大量橋梁施工需要大噸位架橋設(shè)備，傳統(tǒng)架橋機(jī)已不能滿足施工要求，大噸位架橋機(jī)研制勢(shì)在必行。</p><p>　　本論文以JQ900型架橋機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)架橋機(jī)前支撐系統(tǒng)、中支撐系統(tǒng)和后支撐系統(tǒng)系統(tǒng)的

3、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算。對(duì)行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算和初選電機(jī)。第一階段對(duì)架橋機(jī)作業(yè)過程進(jìn)行學(xué)習(xí)，隨后對(duì)前、中、后支撐進(jìn)行受力分析，然后分別計(jì)算其結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、及穩(wěn)定性并得出其在滿足要求的條件下還有一定富余。</p><p>　　關(guān)鍵詞:鐵路客運(yùn)專線；900t；導(dǎo)梁式；定點(diǎn)起吊；架橋機(jī)</p><p><b>　　Abstract</b></p><

4、p>　　Railway is the important foundational facilities in a country，which possesses the significant place and leads the backbone effects on the synthetic transportation system..The capability of the main line is still s

5、eriously in our country at pr- esent，and most of the railways are passenger-cargo mixed traffic lines，except the Qin-Shen dedicated Passenger line..It is impossible to meet the running technical requirement to both h

6、igh speed passenger train and heavy-haul freight train at the sa</p><p>　　In this thesis，DF900 bridge machine was the research object.The author calculated the structural strength， stiffness and stability

7、 of erecting machine before support systems， the support system and the support system.Calculate the walk drive system and primary motor.The first stage，I learn the erec-</p><p>　　ting machine operation proc

8、ess.And then I stress analysis before， during and after support.when I calculate its structural strength， stiffness and stability，and I find all surplus.</p><p>　　keywords:dedicated passenger line;900 ton-g

9、rade;guiding girder;non一moving lifting;bridge beam erection machine</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 研究背景及意義</p><p>　　根據(jù)我國(guó)《中長(zhǎng)期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，我國(guó)新一輪鐵路建設(shè)迫在眉睫，而路網(wǎng)規(guī)劃中客運(yùn)專線建設(shè)尤為引人注目，

10、這是滿足我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要的重要措施，也是我國(guó)鐵路建設(shè)史上一個(gè)跨越式發(fā)展階段。</p><p>　　鐵路客運(yùn)專線是一項(xiàng)系統(tǒng)性強(qiáng)，設(shè)計(jì)學(xué)科多，技術(shù)性強(qiáng)，投資巨大的工程，其中基礎(chǔ)設(shè)施的橋梁工程是投資的主題。國(guó)內(nèi)目前鐵路客運(yùn)專線初步統(tǒng)計(jì)，橋梁的總長(zhǎng)度占線路全長(zhǎng)的20％以上，當(dāng)客運(yùn)專線穿越城市，為不占用城市用地，以橋帶路，使得橋梁所占比例更大。例如：京津城際鐵路客運(yùn)專線全線長(zhǎng)118km，常用跨度橋梁達(dá)93km，常

11、用跨度橋梁總長(zhǎng)占線路全長(zhǎng)79％，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的形式主要以整孔簡(jiǎn)支箱梁為主。這一特點(diǎn)使得研究標(biāo)準(zhǔn)化、流程化、工廠化的施工方法及其吊、運(yùn)、架梁裝備更顯得突出。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外架橋機(jī)發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　1.2.1 國(guó)內(nèi)架橋機(jī)發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　在高速鐵路建設(shè)過程中，最重要的當(dāng)屬混凝土箱梁的制梁、運(yùn)梁以及架梁施工設(shè)備，而在上述施工設(shè)備

12、中，當(dāng)屬架梁設(shè)備為最重要最關(guān)鍵的設(shè)備。為滿足工程施工需要，目前，國(guó)內(nèi)具有相當(dāng)資質(zhì)的大型企業(yè)如中鐵大橋局集團(tuán)等，充分發(fā)揮橋梁“施工、設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、科研”四位一體的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，特別是橋梁施工準(zhǔn)用設(shè)備研發(fā)能力強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，組織集團(tuán)內(nèi)有關(guān)單位和工程技術(shù)人員，研制了一系列鐵路客運(yùn)專線施工所必須的專用施工設(shè)備。同時(shí)，許多企業(yè)還通過技術(shù)合作方式，與國(guó)內(nèi)外相關(guān)企業(yè)聯(lián)合研制和引進(jìn)了一批設(shè)備，確保了鐵路客運(yùn)專線工程施工的設(shè)備需求。</p>&

13、lt;p>　　高鐵架橋機(jī)按照有無導(dǎo)梁，分為以下三種類型：</p><p>　　無導(dǎo)梁式架橋機(jī)。如中鐵科工之JQ900A型、JQ900B型；石鐵院與17局之SPJ900/32型。下圖1-1所示為中鐵大橋局設(shè)計(jì)研制的某型號(hào)無導(dǎo)梁式架橋機(jī)。</p><p>　　2.承架橋機(jī)半自重過孔導(dǎo)梁式架橋機(jī)。顧名思義，此型架橋機(jī)有一略長(zhǎng)于一跨、承重不大(1/2自重)的導(dǎo)梁，卻帶來過孔安全穩(wěn)定的優(yōu)良勝能

14、，從而成了900t級(jí)的主流架橋機(jī)，中鐵科工之JQ900C型、北戴河通聯(lián)、鄭州華中建機(jī)、上海港機(jī)重工、西安筑機(jī)、北京萬橋等都分別為各施工部門設(shè)計(jì)制造了一批此型架橋機(jī)。如圖1-2所示，國(guó)內(nèi)某大型研究機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研發(fā)并投入施工的承架橋機(jī)半自重過孔導(dǎo)梁式架橋機(jī)。</p><p>　　3.導(dǎo)梁承箱梁重式架橋機(jī)。由運(yùn)梁車上的前后移梁小車馱運(yùn)混凝土箱梁上導(dǎo)梁到梁位上方，定點(diǎn)起吊箱梁，退出二移梁小車，吊起導(dǎo)梁前移讓出橋位，落箱梁到位

15、。 如圖1-3所示，某型號(hào)導(dǎo)梁承箱梁重式架橋機(jī)施工圖。</p><p>　　圖1-1 無導(dǎo)梁式架橋機(jī)施工示意圖</p><p>　　圖1-2承架橋機(jī)半自重過孔導(dǎo)梁式架橋機(jī)施工示意圖</p><p>　　圖1-3導(dǎo)梁承箱梁重式架橋機(jī)施工圖</p><p>　　另外，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)還有其他各種類型的架橋機(jī)，這些架橋機(jī)按照行走型式與起吊型式又可以分成很多

16、類型。這一系列客運(yùn)專線施工設(shè)備的研制成功，一方面滿足了工程建設(shè)的需要，另一方面也形成了一批重要的科研技術(shù)成果，有些還填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，促進(jìn)了我國(guó)鐵路建設(shè)技術(shù)的發(fā)展。</p><p>　　由于高速鐵路有很多會(huì)穿越隧道，在上述國(guó)產(chǎn)架橋設(shè)備中，相當(dāng)一部分架橋設(shè)備都不具備整機(jī)通過隧道這一要求，每遇到隧道，就需要將設(shè)備進(jìn)行拆解運(yùn)輸，通過隧道后再進(jìn)行重新安裝調(diào)試，這一過程將會(huì)耗費(fèi)相當(dāng)大的人力物力以及財(cái)力，而國(guó)外的有些設(shè)備卻能滿

17、足連續(xù)過遂或者橋隧相連的施工工況，但是，其進(jìn)口設(shè)備價(jià)格太過昂貴，這一難題，一直沒有得到解決。如圖1-4某國(guó)產(chǎn)型號(hào)架橋機(jī)在進(jìn)隧道末跨施工示意圖。由于此架橋機(jī)不能滿足整機(jī)不拆解過隧道的功能，在完成末跨架設(shè)后，必須將架橋機(jī)進(jìn)行拆解，然后由運(yùn)梁車等運(yùn)輸設(shè)備將架橋機(jī)拆解件運(yùn)送通過隧道，然后在隧道另一端安裝"由于架橋機(jī)的拆解、安裝與調(diào)試完成，周期大約需要一個(gè)月左右，所以這種施工方法效率很低，此種類型架橋機(jī)不能適應(yīng)橋隧相連地區(qū)的施工要求。如

18、下圖1-5架橋機(jī)在進(jìn)隧道前進(jìn)行拆解，由運(yùn)梁車駝運(yùn)過隧道。</p><p>　　隨著我國(guó)鐵路建設(shè)跨越式發(fā)展的進(jìn)一步實(shí)施，高速鐵路建設(shè)不斷由平原地帶向西南等山區(qū)地帶推進(jìn)，我們將面對(duì)更新的機(jī)遇和更新的挑戰(zhàn)，研發(fā)制造國(guó)產(chǎn)的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的整機(jī)過遂架橋機(jī)迫在眉睫。</p><p>　　圖1-4架橋機(jī)在進(jìn)隧道末跨施工</p><p>　　圖1-5架橋機(jī)在進(jìn)隧道前拆解<

19、/p><p>　　1.2.2國(guó)外架橋機(jī)發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　圖1-6吊運(yùn)架一體機(jī)示意圖</p><p>　　大噸位鐵路箱梁架橋機(jī)研發(fā)制造最早，在架橋機(jī)領(lǐng)域內(nèi)具有相當(dāng)?shù)臀坏漠?dāng)屬意大利Nicola公司，意大利尼古拉公司設(shè)計(jì)研發(fā)制造的整機(jī)不拆解過隧道架橋機(jī)，可以很好的適應(yīng)橋隧相連地區(qū)的高速鐵路、公路的箱梁架設(shè)。如圖1-6所示，國(guó)內(nèi)進(jìn)口的意大利尼古拉公司研發(fā)制造的某型號(hào)

20、吊運(yùn)架一體機(jī)，圖示為其主梁部分。</p><p>　　從國(guó)內(nèi)外架橋機(jī)的現(xiàn)狀來看，高速鐵路箱梁架橋機(jī)大致可分為邁步式架橋機(jī)、下導(dǎo)梁式架橋機(jī)、運(yùn)架一體式架橋機(jī)。其中下導(dǎo)梁式架橋機(jī)應(yīng)用于架梁施工實(shí)踐的最大梁片重量在900噸以上。目前已進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)并具有比較大影響力的國(guó)外專業(yè)架橋機(jī)械制造商有意大利Nicola公司和挪威NRS公司，此外還有COMTEC公司和德國(guó)KAMAG公司等。國(guó)內(nèi)企業(yè)研發(fā)制造的900t級(jí)架橋機(jī)基本都沒有

21、考慮隧道因素，整體無法穿過客運(yùn)專線與雙線隧道，只能部分拆卸、分解穿過，且在隧道口由于沒足夠的施工空間，架橋機(jī)的施工也非常不便。由于上述種種客觀條件和現(xiàn)有機(jī)械裝備的尺寸限制，使客運(yùn)專線的施工受到極大的制約，阻礙了施工進(jìn)度并增加了建設(shè)成本。</p><p><b>　　1.3本文研究?jī)?nèi)容</b></p><p>　　1、查閱國(guó)內(nèi)外架橋機(jī)發(fā)展?fàn)顩r與趨勢(shì)，參考相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)

22、架橋機(jī)的前支撐，中支撐，后支撐進(jìn)行力學(xué)分析。</p><p>　　2、對(duì)前支撐進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算。</p><p>　　3、對(duì)中支撐進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　4、對(duì)后支撐進(jìn)行強(qiáng)度及局部穩(wěn)定性計(jì)算。</p><p>　　5、架橋機(jī)行走系統(tǒng)計(jì)算初選電機(jī)。</p><p>　　第二

23、章 JQ900型箱梁架橋機(jī)總體方案說明</p><p><b>　　2.1方案的提出</b></p><p>　　JQ900型箱梁架橋機(jī)總體方案是在綜合國(guó)內(nèi)外各種架橋機(jī)的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年在鐵路架橋設(shè)備上的施工和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)而提出的一種方案。JQ90O型架橋機(jī)可概括為：輪胎式運(yùn)梁車運(yùn)梁，尾部喂梁，起重小車拖拉取梁，一跨式龍門簡(jiǎn)支架梁，高位下導(dǎo)梁過孔，可架設(shè)32m、24m、2

24、0m雙線等跨箱梁和變跨箱梁。</p><p><b>　　2.2本架橋機(jī)特點(diǎn)</b></p><p><b>　　2.2.1簡(jiǎn)支架梁</b></p><p>　　采用柔性前支腿、剛性后支腿、一跨支撐主梁，受力簡(jiǎn)單明確。</p><p>　　2.2.2簡(jiǎn)支過孔，安全性高</p><

25、p>　　起重小車、輔助小車及輔助支腿相互配合，使導(dǎo)梁先行過孔，形成架橋機(jī)過孔軌道梁。架橋機(jī)在輔助支腿和后支腿支撐下，沿導(dǎo)梁簡(jiǎn)支過孔，安全可靠。</p><p>　　2，2.3方便架設(shè)首孔、末孔箱梁</p><p>　　采用可拆支腿高位導(dǎo)梁方式，解決了首孔、末孔箱梁的架設(shè)。</p><p>　　2.2.4方便架設(shè)變跨箱梁</p><p>

26、　　前支腿和輔助支腿可利用自身動(dòng)力，變化與主梁的支撐位置，滿足架橋機(jī)變跨調(diào)整需要。</p><p>　　2.25整機(jī)高度較低</p><p>　　卷?yè)P(yáng)起升機(jī)構(gòu)后置，有效降低整機(jī)高度，通過高空限界能力強(qiáng)。</p><p>　　2.2.6輪胎走行，輔助工序少</p><p>　　后支腿采用成熟的輪胎式走行機(jī)構(gòu)，不需鋪設(shè)臨時(shí)軌道，施工效率高。<

27、;/p><p>　　2.2.7控制先進(jìn)，操作方便</p><p>　　控制層網(wǎng)絡(luò)采用了以PCL為核心的先進(jìn)控制技術(shù)，具有變頻、遙控、各種參數(shù)屏顯和各種安全保護(hù)功能。</p><p>　　2.2.8通過隧道能力強(qiáng)</p><p>　　利用運(yùn)梁車上的升降馱運(yùn)架，大大降低馱運(yùn)高度，可順利通過隧限。</p><p><b&g

28、t;　　2.3主要性能參數(shù)</b></p><p>　　額定起重能力： 900t</p><p>　　架設(shè)梁跨： 32m、24m、20m等跨及變跨整孔箱梁</p><p>　　梁體起落速度： 0～0.5m/min（重載） 0～1.0m/min（空載）</p><

29、;p>　　梁體起落高度： 7m</p><p>　　梁體吊裝方式： 四點(diǎn)起升、三點(diǎn)平衡</p><p>　　架設(shè)方式： 單跨簡(jiǎn)支定點(diǎn)起吊</p><p>　　過孔方式： 架梁機(jī)自身簡(jiǎn)支移位過孔</p><p>　　過孔移位速度：

30、 0～3m/min</p><p>　　導(dǎo)梁機(jī)移位方式及運(yùn)行機(jī)構(gòu)：導(dǎo)梁吊機(jī)、輔助支腿、導(dǎo)梁天車等配合作業(yè)</p><p>　　導(dǎo)梁機(jī)移動(dòng)速度： 0～3.0m/min</p><p>　　外形尺寸： 59.3m×17.1m×12.5m</p><p>　　架橋機(jī)

31、利用等級(jí)： U0</p><p>　　架橋機(jī)載荷狀態(tài)： Q3 </p><p>　　架橋機(jī)整機(jī)工作級(jí)別： A3</p><p>　　機(jī)構(gòu)工作級(jí)別： M4</p><p>　　結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù)： n≥1.5</p><p>　　3JQ900型箱

32、梁架橋機(jī)結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　JQ900型箱梁架橋機(jī)主要由2臺(tái)起重小車、小車卷?yè)P(yáng)起升機(jī)構(gòu)、前支腿、后支腿、輔助支腿、主梁、輔助小車、導(dǎo)梁、司機(jī)室平臺(tái)、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等組成。</p><p><b>　　3.1起重小車</b></p><p>　　架橋機(jī)配有兩臺(tái)起重小車和四臺(tái)卷?yè)P(yáng)起升機(jī)構(gòu)，小車在主梁軌道上由固定鏈條拖拉走行，四臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)

33、固定在主梁尾部，有效降低了主機(jī)高度。起重小車見是由走行輪組、大車架、小車架、鏈輪拖拉走行機(jī)構(gòu)、動(dòng)、定滑輪組、吊具等組成。走行輪均為被動(dòng)形式，每臺(tái)小車共有16個(gè)走行輪，走行輪直徑中500mm，踏面寬度100mm，由大車架均衡，在拖拉機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下沿主梁軌道前后運(yùn)行，軌道采用四條80x100mm方鋼，置于主梁腹板上方，軌道線間距6.8m，軌距1.19m.其中一個(gè)被動(dòng)輪裝有光電編碼器，由電控測(cè)量走行速度，控制取梁時(shí)與運(yùn)梁車上拖梁小車同步速度，并控

34、制小車前后安全距離。</p><p><b>　　3.2主梁</b></p><p>　　架橋機(jī)主梁為雙箱梁結(jié)構(gòu)，每側(cè)共有七個(gè)節(jié)段，前部?jī)啥螢閼冶哿?，截面為箱型梁結(jié)構(gòu)，供輔助小車走行。中后部5個(gè)節(jié)段為箱形梁截面，是架橋機(jī)架梁的主要節(jié)段。</p><p><b>　　3.3中支腿</b></p><p&g

35、t;　　中支腿由掛輪、導(dǎo)向輪、承力平臺(tái)、鉸支座、固定柱、折疊柱、調(diào)節(jié)柱和支腿油缸等組成。架橋機(jī)與主梁鉸接形式連接。</p><p><b>　　3.4后支腿</b></p><p>　　后支腿位于主梁尾部，為U形門架結(jié)構(gòu)，與主梁以高強(qiáng)度螺栓、摩擦板形式固定連接，是架橋機(jī)的剛性支腿，架橋時(shí)兩臺(tái)起重小車要在后支腿后側(cè)懸臂取梁，因此后支腿受力很大"根據(jù)其受力特點(diǎn)，

36、將龍門架平面設(shè)計(jì)成上寬下窄形式，以提高與主梁的連接剛度。</p><p><b>　　3.5前支腿</b></p><p>　　前支腿用于架橋機(jī)過孔作業(yè)時(shí)的前支撐，以及縱移導(dǎo)梁時(shí)作輔助吊點(diǎn)。輔助支腿由主梁掛輪、導(dǎo)向輪、固定法蘭、上橫梁、伸縮柱、下部走行輪、導(dǎo)梁掛輪等組成。</p><p><b>　　3.6導(dǎo)梁</b>&l

37、t;/p><p>　　導(dǎo)梁是架橋機(jī)過孔時(shí)的軌道，設(shè)計(jì)成高位式，上部為箱形梁，下部為高度可調(diào)、位置可變支腿。</p><p><b>　　3.7輔助小車</b></p><p>　　輔助小車的作用是架橋機(jī)完成過孔后將下導(dǎo)梁吊移、定位至下一孔橋敦上。輔助小車具有走行、橫移、起升三維運(yùn)動(dòng)功能。</p><p><b>　

38、　3.8司機(jī)室及平臺(tái)</b></p><p>　　司機(jī)室及平臺(tái)布置在主梁尾部的吊架上，有效地利用了尾部空間。司機(jī)內(nèi)、主要控制柜布置在此，架橋機(jī)解體過隧道時(shí)大部分控制電纜不需要拆除，又不額外侵占過隧道限界。平臺(tái)面積可達(dá)37平方米，司機(jī)室、電氣柜大小不受限制，較大的平臺(tái)增大了維修人員活動(dòng)空間和視野。</p><p><b>　　3.9液壓系統(tǒng)</b></

39、p><p>　　架橋機(jī)液壓系統(tǒng)根據(jù)部件需要分為五個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，分別是：輔助小車液壓系統(tǒng)、輔助支腿液壓系統(tǒng)、前支腿液壓系統(tǒng)、后支腿液壓系統(tǒng)、卷?yè)P(yáng)機(jī)液壓系統(tǒng)。每個(gè)液壓系統(tǒng)安裝在各自的部件上，其控制部分均是以泵站形式，用電磁換向閥方式控制各自執(zhí)行元件。其中后支腿液壓系統(tǒng)較為復(fù)雜，是以閉式系統(tǒng)控制輪胎行走馬達(dá)，開式系統(tǒng)控制各執(zhí)行油缸。各系統(tǒng)均有油堵、油溫、欠壓檢測(cè)和保護(hù)功能。</p><p><

40、b>　　3.10電氣系統(tǒng)</b></p><p>　　3.11電氣系統(tǒng)架構(gòu)</p><p>　　JQ900型架橋機(jī)電氣系統(tǒng)在傳統(tǒng)DCS網(wǎng)絡(luò)的下一層再引入一層現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，形成設(shè)備級(jí)網(wǎng)絡(luò)、控制級(jí)網(wǎng)絡(luò)和管理級(jí)網(wǎng)絡(luò)這樣三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以此來滿足架橋機(jī)、運(yùn)梁車安全、可靠、方便地進(jìn)行架梁作業(yè)。DCS在形成了三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以后，基本控制單元深入到了類似變頻器設(shè)備控制這一級(jí)，DCS的功能延伸到

41、管理控制級(jí)，逐步形成了一個(gè)較完整的控制、管理一體化。</p><p>　　的體系結(jié)構(gòu)。其低層是以Porfibus現(xiàn)場(chǎng)總線將設(shè)備、PCL的遠(yuǎn)程i/o點(diǎn)連接在一起的設(shè)備層!中間是以MdobuS總線將PCL、工控機(jī)以及操作人機(jī)界面連接在一起的控制層網(wǎng)絡(luò)，而上層的工控機(jī)CP工作站主要完成管理和信息服務(wù)任務(wù)。三層設(shè)備各司其職，代表了工業(yè)控制的典型結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　3.22

42、安全性保護(hù)</b></p><p>　　(1)吊點(diǎn)重量、油缸及支座壓力、架橋機(jī)的水平姿態(tài)、走行速度、風(fēng)速等重要物理量的監(jiān)測(cè)與控制。</p><p>　　(2)平移、垂直運(yùn)動(dòng)的限位預(yù)警。重載走行速度限制在1米/分以內(nèi)。</p><p>　　(3)運(yùn)梁車與架橋機(jī)接近對(duì)位及箱梁對(duì)位落梁的攝像監(jiān)測(cè)。</p><p>　　(4)運(yùn)梁車計(jì)算機(jī)

43、系統(tǒng)的供電電源欠壓保護(hù)。</p><p>　　(5)設(shè)置專用的急停遙控器;由現(xiàn)場(chǎng)指揮者掌握，用于緊急情況下的停機(jī)處理。</p><p>　　(6)設(shè)置前支腿手拉急停開關(guān);梁片對(duì)位落梁時(shí)的手動(dòng)急停開關(guān)"</p><p>　　(7)總電源空開加裝漏電保護(hù)模塊"</p><p>　　(8)運(yùn)行狀態(tài)及故障紀(jì)錄(具備黑匣子功能)依靠

44、嵌入式工作站(EMS)的強(qiáng)大功能，可以將架橋機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)及故障紀(jì)錄存盤，并可離線打印存檔。</p><p>　　(9)設(shè)置備用工作模式(K1)當(dāng)某些元器件出現(xiàn)故障時(shí)，操作者可以在這種模式下通過人機(jī)界面(單選或多選)來屏蔽某些功能，以便應(yīng)急處理。</p><p>　　(10)運(yùn)梁車油路堵塞報(bào)警控制。</p><p>　　(11)運(yùn)梁車對(duì)位時(shí)的防撞保護(hù)。</p&g

45、t;<p>　　(12)運(yùn)梁車油溫，壓力，走行速度，超寬等重要模擬量參數(shù)的監(jiān)控。</p><p>　　第三章 架橋機(jī)支撐系統(tǒng)力學(xué)分析與強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　3.1架橋機(jī)整體結(jié)構(gòu)與各項(xiàng)參數(shù)</p><p>　　3.1.1架橋機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　1－架梁機(jī)主梁（150000kg/套設(shè)備） 2－架梁機(jī)后支腿

46、(60000 kg) 3－架梁機(jī)前支腿(25000 kg) 4－架梁機(jī)輔助支腿(15000 kg) 5－后吊梁天車(50000 kg)6－前吊梁天車(50000 kg) 7－導(dǎo)梁天車(20000 kg) 8—導(dǎo)梁機(jī)主梁(95000 kg) 9－導(dǎo)梁機(jī)后支腿(5000 kg) 10－導(dǎo)梁機(jī)前支腿(4500 kg) 11－導(dǎo)梁吊機(jī)(20000 kg)</p><p>　　圖3-1

47、架橋機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　3.1.2架橋機(jī)各結(jié)構(gòu)主要參數(shù)</p><p>　　表3-1 架橋機(jī)各結(jié)構(gòu)主要參數(shù)</p><p>　　3.2架橋機(jī)支撐系統(tǒng)受力分析</p><p>　　3.2.1前支撐受力分析</p><p>　　下導(dǎo)梁在向前運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)前支撐產(chǎn)生了變化的拉力，由于在下導(dǎo)梁重心接近前支撐時(shí)導(dǎo)梁天

48、車會(huì)勾著下導(dǎo)梁一同前進(jìn)，所以分為兩段分析。</p><p>　　設(shè)下導(dǎo)梁移動(dòng)距離為x，時(shí)，如圖3-2所示，對(duì)下導(dǎo)梁左端點(diǎn)取力矩平衡：</p><p><b>　　圖3-2</b></p><p><b>　　(3-1)</b></p><p><b>　　式中：</b><

49、/p><p>　　--導(dǎo)梁吊機(jī)對(duì)下導(dǎo)梁的拉力</p><p>　　--前支撐對(duì)下導(dǎo)梁的拉力</p><p>　　--導(dǎo)梁機(jī)后支腿自重</p><p>　　--導(dǎo)梁機(jī)前支腿自重</p><p><b>　　L--下導(dǎo)梁長(zhǎng)度</b></p><p>　　q--下導(dǎo)梁上的均布荷載&l

50、t;/p><p><b>　　由式3-1解得：</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　由式3-2可以看出是關(guān)于x的增函數(shù)。</p><p>　　當(dāng)時(shí)，對(duì)下導(dǎo)梁進(jìn)行受力分析如圖3-3，對(duì)導(dǎo)梁吊機(jī)與下導(dǎo)梁接觸處取力矩平衡：</p><p><

51、;b>　　（3-3）</b></p><p><b>　　由式3-3解得：</b></p><p><b>　　(3-4)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　--前支撐對(duì)下導(dǎo)梁的拉力</p><p>

52、;　　--導(dǎo)梁機(jī)后支腿自重</p><p>　　--導(dǎo)梁機(jī)前支腿自重</p><p><b>　　L--下導(dǎo)梁長(zhǎng)度</b></p><p>　　--導(dǎo)梁吊機(jī)下鉤點(diǎn)距離下導(dǎo)梁左端的距離</p><p>　　q--下導(dǎo)梁上的均布荷載</p><p><b>　　圖3-3</b>&

53、lt;/p><p>　　由式3-4得，時(shí)，為關(guān)于x的減函數(shù)。所以，在x=時(shí)取得最大值，因此由牛頓第三定律下導(dǎo)梁給前支撐的力在x=時(shí)取得最大值。</p><p>　　以上式中，=5000×9.8=49000N =4500×9.8=44100N</p><p>　　=59300-2650-21000=35650mm =21000mm q=2

54、6N/mm</p><p>　　解得：最大值為1015100N</p><p>　　3.2.2 中支撐受力分析</p><p>　?。?）下導(dǎo)梁使中支撐產(chǎn)生的支反力</p><p>　　下導(dǎo)梁在向前運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)中支撐產(chǎn)生了變化的力，由于在下導(dǎo)梁重心接近前支撐時(shí)導(dǎo)梁天車會(huì)勾著下導(dǎo)梁一同前進(jìn)，所以分為兩段分析。</p><p>

55、;　　當(dāng)時(shí)，受力如圖3-4所示</p><p>　　對(duì)下導(dǎo)梁左端取力矩平衡：</p><p><b>　　(3-5)</b></p><p>　　對(duì)下導(dǎo)梁取受力平衡：</p><p><b>　　(3-6)</b></p><p><b>　　圖3-4</b&

56、gt;</p><p>　　由式3-5，3-6聯(lián)立解得：</p><p><b>　　(3-7)</b></p><p><b>　　(3-8)</b></p><p><b>　　(3-9)</b></p><p><b>　　(3-10)&

57、lt;/b></p><p>　　對(duì)主梁左端取力矩平衡：</p><p><b>　　(3-11)</b></p><p>　　把和帶入式3-11得：</p><p><b>　　(3-12)</b></p><p><b>　　化簡(jiǎn)得：</b>&

58、lt;/p><p><b>　　(3-13)</b></p><p>　　由式3-13可以看出：在時(shí)，為關(guān)于X的增函數(shù)。</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　--導(dǎo)梁吊機(jī)對(duì)下導(dǎo)梁的拉力</p><p>　　--前支撐對(duì)下導(dǎo)梁的拉力</p>

59、<p>　　--導(dǎo)梁機(jī)后支腿自重</p><p>　　--導(dǎo)梁機(jī)前支腿自重</p><p><b>　　L--下導(dǎo)梁長(zhǎng)度</b></p><p>　　q--下導(dǎo)梁上的均布荷載</p><p>　　--導(dǎo)梁吊機(jī)對(duì)主梁拉力</p><p>　　--前支撐對(duì)主梁拉力</p>&

60、lt;p>　　當(dāng)時(shí)，受力圖如圖3-5所示，對(duì)下導(dǎo)梁左端取力矩平衡： </p><p><b>　　(3-14)</b></p><p>　　對(duì)下導(dǎo)梁取力平衡得：</p><p><b>　　(3-15)</b></p><p>　　由式3-14，3-15聯(lián)立解得：</p><

61、;p>　　(3-16) </p><p><b>　　(3-17)</b></p><p><b>　　(3-18)</b></p><p><b>　　(3-19)</b></p><p>　　對(duì)主梁左端取力矩平衡：</p><p><

62、;b>　　(3-20)</b></p><p>　　把式3-16，3-17帶入式3-20得： (3-21)</p><p><b>　　化簡(jiǎn)得：</b></p><p><b>　　(3-22) </b></p><p>　　由式3-22可以看出，在是關(guān)于x的增函數(shù)，所以

63、x取最大值時(shí)最大。</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　--前支撐對(duì)下導(dǎo)梁的拉力</p><p>　　--導(dǎo)梁天車對(duì)下導(dǎo)梁拉力</p><p>　　--導(dǎo)梁機(jī)后支腿自重</p><p>　　--導(dǎo)梁機(jī)前支腿自重</p><p><b>

64、　　L--下導(dǎo)梁長(zhǎng)度</b></p><p>　　--導(dǎo)梁吊機(jī)下鉤點(diǎn)距離下導(dǎo)梁左端的距離</p><p>　　q--下導(dǎo)梁上的均布荷載</p><p>　　--前支撐對(duì)主梁拉力</p><p>　　--導(dǎo)梁天車對(duì)主梁拉力</p><p>　　以上式中，=5000×9.8=49000N =45

65、00×9.8=44100N</p><p>　　=59300-2650-21000=35650mm =21000mm q=26N/mm</p><p>　　解得最大值為1418176.5N</p><p><b>　　圖3-5</b></p><p>　　(2)主梁使前支撐產(chǎn)生的支反力</p>

66、;<p>　　如圖3-6所示，主梁受混凝土梁的拉力，前支撐的支反力，主梁自重均布荷載，吊梁天車重力產(chǎn)生的壓力導(dǎo)梁吊機(jī)的壓力，前支撐產(chǎn)生的拉力以及導(dǎo)梁天車產(chǎn)生的壓力。</p><p><b>　　圖3-6</b></p><p>　　對(duì)主梁左端取力矩平衡：</p><p><b>　　(3-23)</b><

67、;/p><p>　　，--吊梁天車對(duì)主梁的壓力</p><p>　　--前支撐對(duì)主梁拉力</p><p>　　--導(dǎo)梁吊機(jī)對(duì)主梁的壓力</p><p><b>　　--中支撐處支反力</b></p><p>　　q--主梁上均布載荷</p><p>　　L--中支撐到主梁左端距

68、離</p><p><b>　　上式中：</b></p><p>　　==4900000N =147000N =196000N q=25N/mm</p><p><b>　　圖3-6中：</b></p><p>　　=2250mm =32350mm =35650mm =566

69、50mm</p><p>　　=2650mm =2230mm =34350mm</p><p><b>　　帶入式3-23得：</b></p><p><b>　　=6019252N</b></p><p><b>　　計(jì)算中支撐總反力：</b></p>

70、<p><b>　?。?-24）</b></p><p>　　解得：=7437428.5N</p><p>　　3.2.3后支撐受力分析：</p><p>　　架橋機(jī)的后支撐和中支撐與地面接觸，承受架橋機(jī)的總重力，因此求得中支撐最小反力即可計(jì)算出后支撐承受的最大反力。</p><p>　　求中支撐最小反力，即令

71、式3-13中X=0得：</p><p><b>　?。?-25）</b></p><p>　　結(jié)合式3-24求得=7139298N</p><p>　　3.3架橋機(jī)支撐系統(tǒng)強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　3.3.1前支撐強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　由受力分析得前支撐為中心受拉件，設(shè)計(jì)中心受拉件，必

72、須同時(shí)滿足強(qiáng)度與剛度條件（起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)411頁(yè)式25-12）。</p><p><b>　?。?）強(qiáng)度條件</b></p><p><b>　?。?-26）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　N--計(jì)算軸向力</b

73、></p><p><b>　　A--構(gòu)件凈面積</b></p><p>　　--許用應(yīng)力（起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表25-2）</p><p>　　N==507550N A= Mpa</p><p>　　18.3Mpa 所以，前支撐滿足強(qiáng)度條件。</p><p><b>　　

74、（2）剛度條件</b></p><p>　　為消除構(gòu)件在制造、運(yùn)輸和安裝過程中因偶然碰撞而產(chǎn)生過大的彎曲變形，從而影響構(gòu)件的使用可靠性，對(duì)中心受拉構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比必須加以限制。</p><p>　　構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比按下式計(jì)算：</p><p><b>　　（3-27）</b></p><p><b>　　式

75、中：</b></p><p>　　--構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度。根據(jù)兩端固定情況而定，一般可取構(gòu)件兩端連接點(diǎn)間距作為計(jì)算長(zhǎng)度</p><p>　　--構(gòu)件截面最小回轉(zhuǎn)半徑</p><p>　　--構(gòu)件截面最小慣性矩</p><p><b>　　A---構(gòu)件截面積</b></p><p>　　--

76、構(gòu)件許用最大長(zhǎng)細(xì)比（見起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表25-7）</p><p><b>　　截面慣性矩計(jì)算：</b></p><p>　　如圖3-7所示，將截面分為四個(gè)部分計(jì)算，Z軸Y軸慣性矩分別為：</p><p><b>　　(3-28) </b></p><p><b>　　(3-29)</

77、b></p><p><b>　　(3-30)</b></p><p><b>　　(3-31)</b></p><p><b>　　(3-32)</b></p><p><b>　　(3-33)</b></p><p>　　

78、=183 (3-34)</p><p><b>　　(3-35)</b></p><p>　　由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)412頁(yè)表25-7查得=150 </p><p>　　因此，前支撐剛度符合要求。</p><p>　　綜上所述，前支撐強(qiáng)度剛度符合設(shè)計(jì)要求。</

79、p><p><b>　　圖3-7</b></p><p>　　3.3.2中支撐強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　由受力分析得中支撐為中心受壓構(gòu)件，需計(jì)算其強(qiáng)度，剛度，穩(wěn)定性及局部穩(wěn)定性（起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)411頁(yè)式25-12）。</p><p><b>　　（1）強(qiáng)度條件</b></p><

80、p><b>　　（3-36）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　N--計(jì)算軸向力</b></p><p><b>　　--構(gòu)件凈面積</b></p><p>　　--許用應(yīng)力（起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表25-2）&

81、lt;/p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　N==3963714.25N =</p><p><b>　?。?-37）</b></p><p>　　由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表25-2查得=230Mpa</p><p>　　因此，前支撐強(qiáng)度計(jì)算符合要求。</

82、p><p><b>　　（2）剛度條件</b></p><p>　　為消除構(gòu)件在制造、運(yùn)輸和安裝過程中因偶然碰撞而產(chǎn)生過大的彎曲變形，從而影響構(gòu)件的使用可靠性，對(duì)中心受拉構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比必須加以限制。</p><p>　　構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比按下式計(jì)算： </p><p><b>　?。?-38）</b></

83、p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　--構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度。根據(jù)兩端固定情況而定，一般可取構(gòu)件兩端連接點(diǎn)間距作為計(jì)算長(zhǎng)度</p><p>　　--構(gòu)件截面最小回轉(zhuǎn)半徑</p><p>　　--構(gòu)件截面最小慣性矩</p><p><b>　　A---構(gòu)件截面積</b&

84、gt;</p><p>　　--構(gòu)件許用最大長(zhǎng)細(xì)比（見起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表25-7）</p><p><b>　　截面慣性矩計(jì)算：</b></p><p>　　如圖3-8所示將截面分為8個(gè)部分進(jìn)行計(jì)算，各部分Y軸和Z軸慣性矩分別為：</p><p><b>　　圖3-8</b></p>

85、<p><b>　　(3-39) </b></p><p><b>　　(3-40)</b></p><p><b>　　(3-41)</b></p><p><b>　　(3-42)</b></p><p><b>　　(3-43

86、)</b></p><p><b>　　(3-44)</b></p><p><b>　　(3-45)</b></p><p><b>　　(3-46)</b></p><p>　　==225 (3-47)</p&

87、gt;<p>　　=46 (3-48)</p><p>　　由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)412頁(yè)表25-7查得=120</p><p>　　因此，中支撐剛度計(jì)算符合要求</p><p><b>　　穩(wěn)定性</b></p><p>　　中心受壓構(gòu)件按上述要求滿足

88、強(qiáng)度、剛度條件外，還必須滿足整體穩(wěn)定性條件。</p><p>　　計(jì)算穩(wěn)定性時(shí)按下式(起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)412頁(yè)式25-14)：</p><p><b>　?。?-49）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　N--計(jì)算壓力</b><

89、/p><p><b>　　A--構(gòu)件截面積</b></p><p>　　--穩(wěn)定系數(shù)（按構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比選取，見起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)412頁(yè)表25-8）</p><p>　　N=3963714.25N A=51200 =0.895</p><p><b>　?。?-50）</b></p><

90、p>　　由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表25-2查得=230Mpa</p><p>　　因此，中支撐穩(wěn)定性計(jì)算符合要求。</p><p><b>　　局部穩(wěn)定性</b></p><p>　　中支撐為中心受壓構(gòu)件，是由鋼板焊接而成的箱型截面。設(shè)計(jì)這種受壓構(gòu)件，不僅要滿足整體穩(wěn)定性，還要滿足局部穩(wěn)定性，故對(duì)其截面尺寸必須加以限制。</p>&

91、lt;p>　　中支撐使用Q345鋼，由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)426頁(yè)可查得其腹板的計(jì)算高度與其厚度之比和兩腹板間的翼緣板寬度與其厚度之比應(yīng)滿足下式：</p><p><b>　?。?-51）</b></p><p><b>　?。?-52）</b></p><p><b>　　式中：</b></p

92、><p>　　--腹板的計(jì)算高度，按圖3-9取</p><p><b>　　--腹板厚度</b></p><p>　　--箱型截面兩腹板間的翼緣板寬度</p><p>　　--構(gòu)建的最大長(zhǎng)細(xì)比</p><p><b>　　--翼緣板厚度</b></p><p&

93、gt;<b>　　對(duì)于中支撐截面：</b></p><p>　　=540mm =20mm =700mm =45 =20mm</p><p>　　以上數(shù)據(jù)帶入式3-51及3-52得</p><p><b>　?。?-53）</b></p><p><b>　?。?-54）</b

94、></p><p>　　由式3-53和3-54可得中支撐局部穩(wěn)定性滿足計(jì)算要求。</p><p><b>　　圖3-9</b></p><p>　　3.3.3后支撐強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　如圖3-10所示，后支撐由四段箱型梁拼接而成，各段梁受力情況不同，需分段考慮。</p><p>&

95、lt;b>　　圖3-10</b></p><p>　?。?）分析圖3-10所示第一段：如圖3-11所示，地面作用在輪子上的支反力與第一段梁有一段長(zhǎng)為的偏心距，這使第一段梁產(chǎn)生了逆時(shí)針方向的彎矩，彎矩使第一段梁上產(chǎn)生了正應(yīng)力因此需對(duì)正應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　有材料力學(xué)書得： </p><p><b>　　(3-55)</

96、b></p><p><b>　?。?-56）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　--作用在第一段梁上的彎矩</p><p>　　--地面給后支撐的支反力</p><p>　　--作用在輪子上的支反力與第一段梁截面的偏心距</

97、p><p>　　--翼緣板到截面重心的最大距離</p><p>　　--截面關(guān)于Z軸的慣性矩</p><p><b>　　--正應(yīng)力</b></p><p>　　計(jì)算后支撐截面慣性矩：</p><p><b>　　圖3-11</b></p><p><

98、;b>　　后支撐截面</b></p><p><b>　　(3-57)</b></p><p><b>　　(3-58)</b></p><p><b>　　(3-59)</b></p><p><b>　　(3-60)</b></

99、p><p><b>　　(3-61)</b></p><p><b>　　(3-62)</b></p><p><b>　　(3-63)</b></p><p><b>　　(3-64)</b></p><p>　　把式3-57，3-5

100、8，3-59，3-60，3-61，3-62代入式3-63和3-64得：</p><p><b>　　(3-65)</b></p><p><b>　　(3-66)</b></p><p>　　F=3569649N L= =1300mm y==1300mm</p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入式3-

101、55，3-56得：</p><p>　　M=4640543700Nmm （3-67）</p><p>　　=57.5Mpa （3-68）</p><p>　　計(jì)算支反力使第一段產(chǎn)生的壓應(yīng)力：</p><p&g

102、t;<b>　　(3-69)</b></p><p><b>　　A=</b></p><p><b>　?。?-70）</b></p><p><b>　?。?-71）</b></p><p>　　因?yàn)?4.1<230，所以后支撐第一段梁強(qiáng)度計(jì)算符

103、合要求。</p><p>　　箱型梁可不考慮其整體穩(wěn)定性，分析第一段梁局部穩(wěn)定性：</p><p>　　第一段梁腹板處無直接作用的輪壓，如圖3-12所示，計(jì)算</p><p><b>　?。?-72）</b></p><p>　　因?yàn)?0<100<160，所以采用如圖3-13所示的橫向加勁板（起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)4

104、43頁(yè)），其間距由下式確定：</p><p><b>　?。?-73）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　--所計(jì)算區(qū)段內(nèi)腹板最大的平均剪應(yīng)力（公斤/），按計(jì)算</p><p>　　--考慮影響的增大系數(shù)（由架橋機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)443頁(yè)表25-35查得）</p&

105、gt;<p><b>　　圖3-12</b></p><p><b>　　圖3-13</b></p><p>　　將數(shù)值代入式3-73得：，由于值為負(fù)，所以?。ㄆ鹬貦C(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)444頁(yè)）</p><p><b>　　解得：</b></p><p><b>

106、　　A=3200mm</b></p><p>　　計(jì)算翼緣板局部穩(wěn)定性：</p><p>　　由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)446頁(yè)查得：對(duì)于箱型梁，當(dāng)腹板中心距與受壓翼緣板厚度的比值小于等于50時(shí)可以不考慮翼緣板的局部穩(wěn)定性。</p><p>　　將截面數(shù)據(jù)帶入上式得</p><p>　　所以不考慮翼緣板的局部穩(wěn)定性</p>&

107、lt;p>　　分析第二段梁，如圖3-14所示，第二段梁受彎矩，剪力以及支反力</p><p><b>　　圖3-14</b></p><p>　　計(jì)算彎矩產(chǎn)生的正應(yīng)力：</p><p><b>　　由材料力學(xué)課本得：</b></p><p><b>　　（3-74）</b>

108、;</p><p><b>　?。?-75）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　--作用在第二段梁截面上的彎矩</p><p>　　--地面給后支撐的支反力</p><p>　　--作用在輪子上的支反力與如圖所示截面處水平距離 &l

109、t;/p><p>　　--翼緣板到截面重心的最大距離</p><p>　　--截面關(guān)于Z軸的慣性矩</p><p><b>　　--正應(yīng)力</b></p><p>　　=3569649N = y==1300mm </p><p>　　以上數(shù)據(jù)代入式3-74，3-75得：</p>

110、<p><b>　　Nmm </b></p><p><b>　　計(jì)算剪應(yīng)力：</b></p><p><b>　　由材料力學(xué)課本得：</b></p><p><b>　　(3-76)</b></p><p><b>　　式中：&l

111、t;/b></p><p>　　--梁截面上的剪應(yīng)力</p><p><b>　　--腹板高度</b></p><p><b>　　--腹板厚度</b></p><p><b>　　--許用剪應(yīng)力</b></p><p>　　由材料力學(xué)課本得=，解

112、得</p><p><b>　　帶入數(shù)據(jù)得</b></p><p>　　所以第二段截面剪應(yīng)力計(jì)算符合要求。</p><p>　　箱型梁可不考慮其整體穩(wěn)定性，分析第二段梁局部穩(wěn)定性：</p><p>　　第二段梁腹板處無直接作用的輪壓，如圖3-15所示，計(jì)算</p><p><b>　　圖

113、3-15</b></p><p><b>　　圖3-16</b></p><p>　　因?yàn)?0<100<160，所以采用如圖3-16所示的橫向加勁板（起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)443頁(yè)），其間距由下式確定：</p><p><b>　?。?-77）</b></p><p><b&g

114、t;　　式中：</b></p><p>　　--所計(jì)算區(qū)段內(nèi)腹板最大的平均剪應(yīng)力（公斤/），按計(jì)算</p><p>　　--考慮影響的增大系數(shù)（由架橋機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)443頁(yè)表25-35查得）</p><p>　　將數(shù)值代入式3-77得：，所以?。ㄆ鹬貦C(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)444頁(yè)）</p><p><b>　　解得：</b>

115、</p><p><b>　　a=3200mm</b></p><p>　　計(jì)算翼緣板局部穩(wěn)定性：</p><p>　　對(duì)于箱型梁，當(dāng)腹板中心距與受壓翼緣板厚度的比值小于等于50時(shí)可以不考慮翼緣板的局部穩(wěn)定性。</p><p>　　將截面數(shù)據(jù)帶入上式得</p><p>　　所以不考慮翼緣板的局部穩(wěn)

116、定性</p><p>　　分析第三段梁，如圖3-17所示，第三段梁受到支反力產(chǎn)生的彎矩和正應(yīng)力。</p><p><b>　　圖3-17</b></p><p>　　計(jì)算彎矩產(chǎn)生的正應(yīng)力：</p><p><b>　　由材料力學(xué)課本得：</b></p><p><b&g

117、t;　?。?-78）</b></p><p><b>　　（3-79）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　--作用在第三段梁截面上的彎矩</p><p>　　--地面給后支撐的支反力</p><p>　　--作用在輪子上的支反

118、力與如圖所示截面處水平距離 </p><p>　　--翼緣板到截面重心的最大距離</p><p>　　--截面關(guān)于Z軸的慣性矩</p><p><b>　　--正應(yīng)力</b></p><p>　　=3569649N = y==1300mm </p><p>　　以上數(shù)據(jù)代入式3-78

119、，3-79得：</p><p><b>　　Nmm </b></p><p>　　計(jì)算支反力使第三段產(chǎn)生的壓應(yīng)力：</p><p><b>　　(3-80)</b></p><p><b>　　A=</b></p><p><b>　?。?

120、-81）</b></p><p><b>　?。?-82）</b></p><p>　　212.4<230，所以第三段梁強(qiáng)度計(jì)算符合。</p><p>　　計(jì)算第三段梁局部穩(wěn)定性</p><p>　　第三段梁腹板處無直接作用的輪壓，如圖3-18所示，計(jì)算</p><p>　　因?yàn)?/p>

121、70<100<160，所以采用如圖3-19所示的橫向加勁板（起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)443頁(yè)），其間距由下式確定：</p><p><b>　?。?-83）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　--所計(jì)算區(qū)段內(nèi)腹板最大的平均剪應(yīng)力（公斤/），按計(jì)算</p><p&g

122、t;　　--考慮影響的增大系數(shù)（由架橋機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)443頁(yè)表25-35查得）</p><p><b>　　圖3-18</b></p><p><b>　　圖3-19</b></p><p>　　將數(shù)值代入式3-73得：，由于值為負(fù)，所以?。ㄆ鹬貦C(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)444頁(yè)）</p><p><b>　

123、　解得：</b></p><p><b>　　A=3200mm</b></p><p>　　計(jì)算翼緣板局部穩(wěn)定性：</p><p>　　由起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)446頁(yè)查得：對(duì)于箱型梁，當(dāng)腹板中心距與受壓翼緣板厚度的比值小于等于50時(shí)可以不考慮翼緣板的局部穩(wěn)定性。</p><p>　　將截面數(shù)據(jù)帶入上式得</p

124、><p>　　所以不考慮翼緣板的局部穩(wěn)定性。</p><p><b>　　分析計(jì)算第四段梁</b></p><p>　　如圖3-20所示，第四段梁受到支反力產(chǎn)生的剪力以及彎矩。</p><p><b>　　圖3-20</b></p><p><b>　　分析得：<

125、/b></p><p><b>　　（3-84）</b></p><p><b>　?。?-85）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　--作用在第四段梁截面上的彎矩</p><p>　　--作用在第三段梁截面上

126、的彎矩</p><p>　　--地面給后支撐的支反力</p><p>　　--作用在輪子上的支反力與如圖所示截面處水平距離 </p><p>　　--翼緣板到截面重心的最大距離</p><p>　　--截面關(guān)于Z軸的慣性矩</p><p><b>　　--正應(yīng)力</b></p>

127、<p><b>　　代入數(shù)據(jù)得：</b></p><p><b>　　計(jì)算剪應(yīng)力：</b></p><p><b>　　由材料力學(xué)課本得：</b></p><p><b>　　(3-86)</b></p><p><b>　　式中：&

128、lt;/b></p><p>　　--梁截面上的剪應(yīng)力</p><p><b>　　--腹板高度</b></p><p><b>　　--腹板厚度</b></p><p><b>　　--許用剪應(yīng)力</b></p><p>　　由材料力學(xué)課本得=，

129、解得</p><p><b>　　帶入數(shù)據(jù)得</b></p><p>　　69.7<132，所以剪應(yīng)力計(jì)算符合要求。</p><p>　　箱型梁可不考慮其整體穩(wěn)定性，分析第四段梁局部穩(wěn)定性：</p><p>　　第四段梁腹板處無直接作用的輪壓，如圖3-21所示，計(jì)算</p><p><

130、b>　　圖3-21</b></p><p><b>　　圖2-22</b></p><p>　　因?yàn)?0<100<160，所以采用如圖3-22所示的橫向加勁板（起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)443頁(yè)），其間距由下式確定：</p><p><b>　　（3-87）</b></p><p>

131、;<b>　　式中：</b></p><p>　　--所計(jì)算區(qū)段內(nèi)腹板最大的平均剪應(yīng)力（公斤/），按計(jì)算</p><p>　　--考慮影響的增大系數(shù)（由架橋機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)443頁(yè)表25-35查得）</p><p>　　將數(shù)值代入式3-87得：，所以?。ㄆ鹬貦C(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)444頁(yè)）</p><p><b>　　解得：&l

132、t;/b></p><p><b>　　a=3200mm</b></p><p>　　計(jì)算翼緣板局部穩(wěn)定性：</p><p>　　對(duì)于箱型梁，當(dāng)腹板中心距與受壓翼緣板厚度的比值小于等于50時(shí)可以不考慮翼緣板的局部穩(wěn)定性。</p><p>　　將截面數(shù)據(jù)帶入上式得</p><p>　　所以不考

133、慮翼緣板的局部穩(wěn)定性。</p><p>　　第四章 架橋機(jī)行走系統(tǒng)計(jì)算</p><p><b>　?。?）電動(dòng)機(jī)選擇</b></p><p><b>　　運(yùn)行阻力</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>