港口起重机械(C)

象鼻梁离心力作用位置：rxLsin

PllGl21Tl 3．拉杆的离心力：Pxl(lcosAf) ∴ Rll2g2

4．对重的离心力：PdlGd2(LdAf) g

∴ Wlr1(PblrbPxlrxPllrlPdlLdo) rZro1

（六）臂架系统惯性力产生的变幅阻力Wg

∵当变幅齿条作等速运动，臂架系统各部件为非匀速运动而产生。

由于该项阻力相对其他阻力较小，且货物的惯性力已在偏摆水平力中计

及，一般可不计算。

计算时按：起（制）动时，齿条所做的功=臂架系统的动能变化

即： A = E

1． A=Wg(q)LSWg(q)vZtq 式中：LS—起（制）动时齿条行程； 2

vZ—起（制）动末齿条速度；

2．臂架系统的动能变化E （计算时，连杆、对重杠杆的动能变化不计） E=EbExElEQ+Ed

（1）臂架的动能：计算时，把臂架作为绕O点转动的均直杆（JGb2 l）3g

∴ EbG111GB2222Jbob(L)obbL2

bob 223g6g

ob(maxmin)

180tio

（2）象鼻梁的动能：把象鼻梁作为绕O点转动的刚体（E1J2） 2

认为象鼻梁的重心在和臂架的铰点。

∴ Ex11Gx222JxobLbob 22g

(3) 拉杆的动能：计算时，把拉杆作为绕O1点转动的均直杆

El1111Gl2222Glll2o=Jlo(l)1l 1llo1l6g223g

o1l

(4) (maxmi)n180ti 1mv2 2货物的动能：直线运动质量的动能为：E

∴ EQ1PQPQO2gvRQ 

（5）对重的动能：计算时，把对重作为绕O1点转动的刚体。

∴Ed11Gd222Jdoldo1d 122g

∵ Wg(q)vZtq=E2 ∴ Wg(q)2E vZtq

（七）臂架各铰轴处的摩擦力产生的变幅阻力：

采用滚动轴承时，由于该项阻力较小，可忽略不计；

采用滑动轴承时，以总阻力的（1.05～1.1）倍计及。

（八）由于坡道引起的变幅阻力：

码头固定起重机，由于轨道的坡度很小，可忽略不计。

设计计算时，应分别计算各幅度位置（一般取7个以上）的各项阻力，并列

表，作为设计计算的依据。

即：WiWGWQ(WfWTWp)WmWl

三．驱动功率计算及电机选取

由于在变幅过程中，变幅阻力在较大范围内变化，应按等效变幅阻力Wx计算选取电动机。

（一）Wx计算

Wx=Wt

t'2i

ii2W'21t1W'2t2W'32t3= t1t2t3

式中：Wi'——相邻两幅度间，作用在驱动构件上的平均变幅阻力

' W1WW3WW4W1W2 ； W'22 ； W'33 ；………. 222

ti——相邻两幅度间的平均变幅时间

t1RmaxR2RR3RR4 ；t22 ；t33 ； ……. 222

（二）静功率计算

NjxWxvZ 式中：vZ——驱动构件（齿条）的平均线速度 m/s 1000

——传动总效率（驱动构件——电动机）

（三）电动机的选取

1．按 Njx，JC%，工作方式初选电机，NjxNjc%

满足：Nd(jc%)KdNjx

2．电机校核

（1）起动时间校核：

起动时 MqpMj(J1J2)

式中： Mj——变幅静阻力力矩（电机轴）

MjWmaxrZ rZ——驱动小齿轮半径 i

i——电机至齿条的总传动比 J1——货物，臂架系统的转动惯量（电动机轴）

J1WgdZd2EZ 2ivZtq2i

=nd60E ∵ nZtq30tq

∴ J1182E 2nd

J2——回转质量的转动惯量（电动机轴）

J21.15Jg

nd182E ∴ MqpMj(21.15Jg) 30tqnd

tqnd182E(21.15Jg)tq1～6s 9.55(MqpMj)nd

（2）．短期过载能力校核

应满足：Mdmax2.25MdeMmaxWmax

（3）发热校核 rZ i

应满足：PPS P——电机相应JC%及CZ时的允许输出功率 PS——电机稳态平均功率

PSG

四．制动力矩计算及制动器选取：

（一）制动力矩应满足：1）最不利工况，平稳制动；

2）非工作工况，可靠地支持臂架系统。

'' 即：1）MZ1.25MmaxWmaxWxvZ G——稳态平均负载系数 1000dZ' 2i

'' 2）Mz1.15MmaxWdZ' 2i

（二）制动器选取

'' 1．按：MZ1.25MmaxWmaxdZ' 2i

''W Mz1.15MmaxdZ' 2i

取大值选取制动器

2．制动器校核，按两种工况校核

即：1）最不利工况，制动时间不太长

nd182E'

' 即：tZ(21.15Jg)5s '9.55(MZMmax)nd

2）在无风、无坡、空载、变幅机构单独工作，最有利工况时，制动时

间不太短 nd182E''

'即：tZ(21.15Jg)11.5s '9.55(MZMomax)nd

3．工作性变幅机构两级制动

为解决上述矛盾，可采用：交流变频调速电动机；

两级制动器制动；

电气制动（涡流）+制动器

两级制动器制动的采用即：

' 第一级 MZ 较小，按MO选取制动器，滞后1～min时制动时间不太短，

3秒后，第二级制动器制动

12' 第一级按 MZMZ1.25Mma x

12' MZMZ1.15Mma 较大值选取制动器。

第十一章起重机的支反力及轮压

支反力——起重机一个支承腿的垂直反力

轮压——一个车轮对轨道的垂直压力

第一节支反力的分配及计算假定

一．支反力分配：起重机为四支点时：支反力的分配是超静定的

即：支反力的分配和 ※ 载荷的大小、方向、作用位置；

※ 支承结构的几何尺寸；

※ 轨道、基础、支承结构等的制造、

安置精度、弹性、变形等有关。

起重机为三支点时：支反力的分配是静定的

二．计算假定：按支承结构的刚性大小

1．刚性车架计算假定：

※ 绝对刚体

※ 四支点位于同一平面

※ 轨顶位于同一平面

2．铰接车架计算假定

※ 支承结构由互相铰接的间支梁构成

※ 四支点不位于同一平面，随轨道、基础而变形

第二节．回转式臂架起重机的轮压计算（四支点）

一．支反力计算（刚性车架计算假定）

1.载荷：垂直载荷 G1——非回转部分重（O1）

G2——回转部分重（E）

G2→O2 得垂直力G2

M1=G2e

水平载荷 ※ 风载荷： MfPfhf

※ 货物偏摆载荷：MTQeQ0tghT

※ 回转离心力： MlPlhl

※ 坡道水平力： MpVsinrhp

综合后得：垂直载荷 VG1G2

力矩 M(MfMTMlMpG2e)

分解后得 MxMCOS()

2. 支反力计算

分别计算垂直载荷、力矩所引起的支反力力并叠加得：

MyMSIN()

分析：（1）VB有最大值 VD为最小值

（2）当dVD=0 时 VD有极小值 d

VB有极大值

（3）当VD0 时起重机为三支点支承，为静定分配

应按三支点工况重计算

3. 轮压计算

NmaxVBVNminD

n ； n

第三节按铰接车架假定支反力计算（转柱式起重机）

1. 载荷：同上

2. 计算

将支承结构看成由互相铰接的间支梁构成，力矩不能平移。

直力V、MX作用在间支梁

A1A1上

y作用在间支梁支梁C2C2上

A1A1、C2C2的支

RA1、RA2及RC1、RC2

A-D，B-C及A-B，

的反力。

——起重机在自重和外载荷的作用下抵抗倾翻的能力

二．验算工况

按易倾复的最不利工况 ※ 倾复边

※ 臂架位置

※ 载荷组合

※ 不计防风抗滑装置的作用

若不能判断则应比较几种工况，取大值验算。具体按以下四种工况进行分别验算：

1. 无风静载工况；

2．有风动载工况；

3．突然卸载或吊具突然脱落工况；

4．暴风袭击下的非工作状态工况。

在计算各载荷对倾边的力矩时

由于：实际载荷与计算值的误差；

各载荷对稳定性的影响程度；

中： Pq

cos

L SRmaxh3tgrcosr 2

3. 突然卸载或吊具突然脱落工况

此时，起重机以F——F边为倾覆边向后倾翻工况：臂架⊥倾覆边 Rmax；PQ；r0；0；Pf由前向后吹应满足：

LLKXKPRMPKfPfh20 GC0PQmaxFFi22

4. 暴风袭击下的非工作状态工况

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