塔式起重机课程设计说明书.docx

目录摘要31 .绪论31 .1动臂塔式起重机开展状况32 .2动臂塔机开展趋势42 .整机方案设计53 .1设计原那么和参数5工作级别54 .2部件方案确实定63.整体稳定性校核95 .1钢筋混凝土根底的选择96 .2钢筋混凝土根底的计算103. 2.1计算理论104. 2.215。固定式根底计算124.起重臂的稳定性计算244. 1起重臂材料的选择与截面特性的计算244. 2:拉杆拉力计算274 .3起重臂自重引起的载荷计算295 .4风载荷计算304. 5起升时拉杆拉力产生的弯矩314. 6回转时的臂节离心力和回转惯性力和回转惯性力力矩的计算325. 7起升钢丝绳拉力，水平惯性力等的计算376. 8吊臂的整体稳定性计算405.机构的校核计算465. 1.起重臂仰角为15°时465. 2.起重臂仰角为45°时475. 3.起重臂仰角为71°时475.4. 起重臂仰角为83°时475. 5.起重臂从地面吊装时拉杆的最大拉力475. 6.钢丝绳的最大拉力487. 7电动机功率验算48电动机的选择：48过载校核49发热校核496、结论50谢辞51参考文献51摘要随着农村城镇化建设的开始，以及大中小城市的进一步拓展，以及国家多种大工程的上马,建筑业出现了前所未有的新局面。在这种大好形势下，为建筑业效劳的建筑机械行业也有了新的开展机遇。同时，为了和世界接轨，塔机的设计应该有更多更新的创新来适应新的开展机遇、新的开展挑战。所以说，塔机的创新设计，动臂塔机的开展进一步提上日程。促使我们在塔机原有的根底上提出更多更新颖的创意来促进国内塔机业水平的进一步提高，促进动臂塔机在国内的开展。这就要求我们在塔身、平衡臂、起重臂、上转台，A形架的设计上突破原有的惯性设计思维，运用现代化的设计方法、方式以及设计工具，对设计数据进行有效的优化以及受力的有限元AGLOR分析计算。从而使塔机的生产本钱在符合应力要求的前提下大大降低。关键词：动臂塔式起重机、回转机构、上转台、有限元ALGORABSTRACTBecausethevi1Iagetownturnsthebeginningofconstruction,andfurtherexpandofthegreatlymediumsmal1city,andthelasthorseofvariousbigengineeringinthenation.Thebuildingindustryappearedunprecedentednewsituation.Underthiskindofgreatlygoodsituation,thebuiIdingmachinecontributingeffortstothebuildingindustrytheprofessionalsohadnewofDevelopopportunity.Inthemeantime,forbeinginlinewiththeworld,thedesignoftowermachineshouldincludetheinnovationofmorerenewalstoadaptnewdevelopmentopportunity,newofdevelopmentchallenge.Sosay,thecreativedesignoftowermachine,thecombinationdesignoftowermachine1iftsfurtheruptheagenda.UrgethetopofthefoundationthatweoriginalIypossessedinthetowermachinePutforwardheelmanycreativitiestopromotethefurtherexaltationoflocaltowermachineindustrylevel.Thiswillbegusinthetowerbody,towerhat,equilibriumarm,riseheavyarmofdesignupbreakoriginalinertialdesignthinking,usagemodernDesignmethod,wayanddesigntoolofturn,carryontothedesigndataeffectivelyexcellentturnandbesubjectedtotheANSYSanalysisofdintacalculation.MakethusTheproductioncostoftowermachineunderthepremisethatmeetattherequestofdintConsumedlylower.Keyword:towercraneslewinggearslewinggearfiniteelement1.绪论1 .!动臂塔式起重机开展状况中国塔机始于20世纪50年代。综观50年开展史，我国塔机行业从无到有，从小到大，逐步形成了较为完整的体系和比较完整的系列型谱，塔机成为建筑施工中的关键设备，塔机行业也成为我国开展最快的建筑机械行业之一。我们只用了50年时间走完了国外兴旺国家上百年塔机开展的路程，如今中国塔机已经批量走进国际市场。目前我国已成为世界塔机生产大国，也是世界塔机主要需求市场之一。近20年来，随着经济的开展，建筑楼群的密集，使塔机的工作空间受限。基于高层建筑的开展，新制定的领空权许可制度及跨占邻居领地产生的纠纷等因素，迫使人们改变己有的传统观念，从小车变幅改变为臂架俯仰，为塔机作业创造有利空间，推动了各种类型动臂塔机的改造和开展，全世界塔机生产厂家在设计时都考虑了这些因素，研制出了相应的改良型塔机。随着国内大型根底设施建设不断上马，新农村建设的展开，大中小型塔机将长期看好，大中型企业的并存状况将长期存在。应继续提高大中型塔机技术含量和质量水平，满足大型重点工程需要，开拓国际市场；整顿提高中小型塔机，提高塔机的平安可靠性。根据施工需要，开发多种结构型式的塔机产品，平头式、动臂式塔机近几年得到了快速开展。动臂式塔机由于臂架可在一定范围内变动，非常适合密集及狭窄地区施工，有独特的施工特点，因此越来越受到重视。在一些超高层钢结构建筑施工中如上海环球金融中心、央视新大厦、国贸三期等）国内己经进口了多台澳大利亚FAIVO公司的大型动臂塔机，应该引起生产厂家的重视。目前，我国塔机性能与现代智能化、数字化控制技术还有很大差距，跟不上市场的需要。在实验手段上，多数企业不具备对原材料的预处理和配套件的进厂检验能力；在配套件生产上，企业多，品种重复，生产质量差。特别是液压件、电器件等不过关，直接影响到主机的质量和可靠性等。1.2动臂塔机开展趋势根据我国塔式起重机的开展形式和市场需求，在产品品种方面预计今后几年塔式起重机要向大型化（100ohm）以上的和小型化（40f.m）以下的开展；在技术性能方面要向产品智能化、数字化和机一一电一一液一体化方向开展；在结构型式方面要开展一机多用的塔机,如吊重、布料、高空作业集为一体等；要加大力度研究解决高性能、高技术含量、高可靠性的塔机，最低限度降低塔机事故率。国外塔机由小向大、由轻向重、由单一向多功能、由俯仰变幅臂架向小车变幅臂架向俯仰变幅臂架开展，工作速度由低向高开展。同时已广泛使用屈服极限，=600900N/"7"p的高强度轻质合金钢制作臂架，聚合材料也被普遍采用以减轻自重，提高工作性能。开始应用自动控制及遥控技术，利用智能微电脑控制的力矩限位器。还采用组合设计方法以少量通用标准部件组合成数量、品种多的塔机来满足多种不同需要的变型塔机。随着建筑工程量以及建筑形式的多种多样，建筑机械也出现了多种多样的形式，动臂塔式起重机也随之得到广泛应用。随着经济的开展，建筑楼群的密集，使塔机的工作空间受限。基于高层建筑的开展，新制定的领空权许可制度及跨占邻居领地产生的纠纷等因素，加之许多国家在建筑法规中明文规定，吊装作业不能超出施工的作业领域即臂架不能超出建筑围栏，迫使人们改变己有的传统观念，从小车变幅改变为臂架俯仰，为塔机作业创造有利空间，从建筑行业开展趋势来看，城市愈来愈拥挤，在拥挤的城市里施工唯有动臂式塔机能满足施工要求，动臂式塔机的应用会愈来愈多。假设能够将本次毕业设计课题研究成果应用到实际大批生产中去，新型QTD63-630塔机开发成功后，必然增强其市场竞争力。具体表现在：(1)采用最新平面布置理论将塔式起重机整体布置协调统一。(2)采用新型安装方法提高了塔机组装及拆卸的速度从而提高效率。(3)新的安装拆卸方法更加提高了塔机的平安性能。因此动臂塔式起重机具有其他起重机无法比较的优越性。动臂塔机可防止多台塔机作业的干预，以及在非工作状态的平衡稳定性优于水平臂塔机。本次毕业设计，我们选择动臂式塔式起重机作为设计的对象，原因是动臂塔式起重机具有其他起重机无法比较的优越性：2.整机方案设计2.1 设计原那么和参数2.1.1 工作级别(一)起重机的工作级别1、 载荷状态Q2名义载荷谱系数K,=0.252、 利用等级U5总的工作循环次数N=5xl053、 起重机的工作级别A5(二)结构的工作级别1、 应力状态S22、 名义应力谱系数Ks=O.252.5 X IO5应力循环等级N4总应力循环次数3、结构的工作级别B4(三)机构的工作级别1、载荷状态：起升机构L2回转机构L3变幅机构L3顶升机构L22、利用等级:起升机构T4回转机构T4变幅机构T3顶升机构Tl3、工作级别起升机构M5回转机构M5变幅机构M3顶升机构Ml总的设计寿命h=500002.2 部件方案确实定根据国内动臂塔机开放中反映出的问题，如结构选择、平安保护、设计技算等特殊要求，进行了分析讨论，最终确定本次设计塔机型号为QTD63的动臂塔机的整机方案。本次塔机设计总体方案确定的关键技术如下：1,起重臂的臂根较接点后置回转中心2m动臂塔机由于臂架仰角为15°83。,无论是工作状态或非工作状态均需考虑随仰角增大而变大的弯矩，这也是为什么动臂塔机塔身自身高度应按臂架长度来确定的原因。非工作状态时塔身高度应满足以下条件：A由于臂架自重产生的力矩尽可能小，使较短的平衡臂方向获得的后倾力矩较大,以抵抗暴风侵袭。A臂架仰角也不能过大，以尽量减小臂架的迎风高度。因此采用臂架臂根处后置2m,既防止了仰角过大容易后倾又可使臂架自重产生的力矩减小。2、起重臂臂架截面形式及材料起重臂臂架截面形式采用三角形截面臂架。理由是：其自重轻、腹杆数量少、臂根与臂头节无需改变截面，更重要的原因在于三角形截面臂架形成的构造偏心使轴向压力和臂架自重产生的的弯矩在某些幅度会抵消一局部，减小了臂架的内力。动臂塔机的臂架主要受压，以结构稳定为主，刚度比强度影响更大，采用高强度合金钢，如果热处理、焊接工艺不恰当，会造成应力集中，使其抗冲击能力下降，另外还要考虑到塔机的生产本钱，还有即使强度、刚度均可保证，臂架自重降低过多,在摸个特殊工况是有害的，根据以上分析动臂塔机的臂架采用过高强度的材料是不适宜的。因此选用Q345的碳素结构钢。3、A形架及防倾覆装置A过去A形架的撑杆和拉杆向颈部收缩，前后两面均成三角形或梯形，其好处是顶部的定滑轮组支撑轴或梁较短，但它产生了撑杆或拉杆的侧向水平分力，杆端支座受力复杂，且增加制造本钱，如果两侧的杆件均设计成平衡，就会克服以上缺点。A仔细分析还会发现两侧平行结构可减小A形架顶点垂直于臂架起升平面的位移,有助于提高臂架的侧向稳定性。A由于A形架顶部横向尺寸变宽，不会使顶部的起升和变幅钢丝绳与顶部结构内侧干预、擦碰。>A形架顶部横向尺寸变宽，后置的起重臂仰角变大时不会与A形架撑杆的主弦内侧干预，碰撞。图2.1防后倾装置工作状态起重臂仰角较大时，强风从前方吹来，由于此时回转机构可能处于制动状态，吊钩又是空载，变幅钢丝绳不能承受来自前方的推力，如果臂架自重力矩如果小于前吹风产生的力矩，就会使臂架后倾而失去控制，当阵风骤然停止时，臂架在自重作用下会反弹下坠，可能造成变幅拉杆或钢丝绳受冲击载荷而断裂。因此各种正常的工作仰角下，自重力矩应超过风载力矩，否那么应限制工作仰角。由此可以看出防后倾装置是非常重要的。4、固定平衡重关于配重在变幅时是否要移动或摆动，目前欧洲塔机业己有定论：虽然移动的配重可以抵消动臂产生的静载力矩的20%,但是采用移动配重需要额外的检查及维护保养，本钱高，并且研制费用也高。因此它是不必要的，增加的繁琐，不平安因素几乎抵消了其调节塔顶力矩的好处。5、上转台与平衡臂的布置（简称回转平台）回转平台上布置A形架，臂根校点支座，起升和变幅机构，平衡重、配电箱等，其作用和位置与水平臂塔机的塔顶相同，目前动臂塔机回转平台的的支撑方式主要有两种，（1）回转上支座与回转平台合二为一或连接成一个整体，或者是回转平台校接在三角支架上，三角支架在较接在上转台上，并在回转平台后部用撑杆支撑在上转台上，由于三角支架要承受全部回转转矩，防止不了扭转产生的冲击载荷，而上转台那么要承受交变的集中载荷，因此不如图3所示的结构传力直接简单，图2,3该结构将平衡臂与上转台通过销轴连接为一体，还降低了回转支撑承受到的风载荷力矩，另外上述结构的安装也比较繁琐，特别是回转平台与上转台间的连杆制造比较复杂，对机械加工要求较高，也影响人员通过和回转机构的安装拆卸。6、塔身标准节的连接采用销轴连接塔身主要承受其以上起重臂、吊重、吊钩、平衡臂、A形架、配重、上下转台、以及起升、回转和变幅三大机构等的自重以及塔机的吊重和以上各局部产生的弯矩，塔身标准节的连接直接影响到塔机的整机稳定性。图2.4塔机不意图因此塔身标准节的连接形式尤为重要。塔身标准节采用的连接方式主要有盖板螺栓联接、套柱螺栓联接、销轴联接和瓦套法兰盘连接。其中应用最广的是盖板螺栓联接和套柱螺栓连接，其次销轴联接。高强螺栓连接易造成应力分布不均，容易造成应力集中；高强螺栓需要经常维护，且螺纹外牙和和内牙容易折断和磨损，造成塔机平安事故；高强螺栓连接时需要增加一定的预紧力，而且要不定期的维护检查螺栓是否松动以保持塔机整体稳定。由此会增加塔机在使用过程中的本钱和降低塔机的平安性。而销轴连接制造简单，本钱低，不需要进行经常的维护，且销轴不会松动，因此销轴连接方式平安性更高，便于加工，本钱低。因此本次设计标准节间采用销轴连接而非高强螺栓连接。7、动臂自升式塔机可以采用的底架主要有：十字型底架，井字型底架和预埋支腿式底架。预埋支腿式底架所用的混凝土材料较多，本钱较高而且工程量大。十字形底架的塔身危险断面在塔身的根部，这样对塔身的材料要求提高。带撑杆的十字形底架由于塔身撑杆的位置塔身危险断面由塔身根部移动到撑杆的上支撑面，同时塔身根部平面对底架的作用载荷得以减小，从而改善底架的受力情况。节省所用的底架混凝土,但占地面积较大，井字形底架具有带支撑的十字形底架的优点，而且可反复利用，降低本钱。所以本次设计的动臂自升式塔式起重机选择井字型底架。3.整体稳定性校核以上为动臂塔机QTD63整体方案设计中的局部结构，具体各部件设计由小组成员自行决定。3.1 钢筋混凝土根底的选择高层建筑施工用地塔机，采用小车变幅水平臂架或动臂变幅臂架，幅度多在50m以上，无需移动作业范围即可覆盖整个施工范围，因此多采用钢筋混凝土根底。塔机直接坐落在混凝土根底上，通过混凝土根底将整机支反力传给地基，保持塔机稳定运行工作。钢筋混凝土根底有多种形式可以选择。对于有底架的固定自生塔机，可视工程地质条件、周围环境及施工现场情况选用X形整体式钢筋混凝土根底，条块分隔式钢筋混凝土根底、四个独立块体式钢筋混凝土根底、独立式大块体根底、井字形根底。(1)X形整体根底X形整体根底的形状与平面尺寸大致与塔式起重机X形底架相似，塔机的X形底架通过预埋地脚螺栓固定在混凝土根底上。这种根底不仅起着承上启下的作用将塔机的荷载传给地基，同时还发挥局部压重作用，保证塔机的稳定性。(2)条块分隔式钢筋混凝土根底长方形根底由两条或4条并列平行的钢筋混凝土低梁组成，其功能犹如两条钢筋混凝土的钢轨轨道根底，分别支承底架的4个支座和由底架支座传上来的上部载荷。如果塔机安装在混凝土砌块人行道上，或是安装在原有混凝土地面上，均可采用这种钢筋混呢凝土根底。(3)四个独立块体式钢筋混凝土根底这种分块式钢筋混凝土根底由4个独立混凝土块体组成，分别承受有底架结构传来的整机自重及荷载：钢筋混凝土块体构造尺寸视塔机支反力大小及地耐力而定。由于根底仅承受底架传递的垂直力，故可作为中心负荷独立柱根底处理。其优点是：构造比较简单，混凝土及钢筋用量都比较少，造价廉价。(4)独立式大块体根底独立式大块体根底适用于无底架固定式自升式塔式起重机。其构造特点是：塔式起重机的塔身结构通过塔身根底节、预埋塔身框架或预埋塔身主角钢等固定在钢筋混凝土根底上，从而使塔身结构与混凝土根底连成一体，并将起重机上部载荷全部传递给地基。由于整体钢筋混凝土根底的体型尺寸是考虑塔式起重机的最大支反力、地基承载力以及压重的需求而选定的，因而能确保塔式起重机在最不利工况下均可平安工作，不会产生倾覆事故。(5)井字形根底井字形根底底架通过预埋地脚螺栓固定在混凝土根底上。这种根底不仅起着承上启下的作用将塔机的荷载传给地基，同时还发挥局部压重作用，保证塔机的稳定性。X形整体式钢筋混凝土根底底架的塔身危险断面在塔身的根部，这样对塔身的材料要求提高。带撑杆的X字形底架由于塔身撑杆的位置塔身危险断面由塔身根部移动到撑杆的上支撑面，同时塔身根部平面对底架的作用载荷得以减小，从而改善底架的受力情况。节省所用的底架混凝土，但占地面积较大，井字形底架具有带支撑的十字形底架的优点，而且可反复利用，降低本钱。所以本次设计的动臂自升式塔式起重机选择井字型底架。3.2钢筋混凝土根底的计算3.2.1 计算理论图3.1抗倾翻稳定性计算简图1 .固定式塔式起重机使用的混凝土根底的设计应满足抗倾翻稳定性和强度条件混凝土根底的抗倾翻稳定性按公式(1)计算地面压应力按公式(2)计算%=WwPb式中：e-偏心距，即地面反力的合力至根底中心的距离，m：M一作用在根底上的弯矩，Nm；Fv一作用在根底上的垂宜载荷，NFh一作用在根底上的水平载荷，N；Fg一混凝土根底的重力，N；PB-地面计算压应力；Pa；b一混凝土根底的宽度:m;h-混凝土的高度，m；由实地勘探和根底处理情况确定，一般取说明工作状态、静态、无风工作状态、动态、有风非工作状态工作状态，料斗卸载(PB)地面许用压应力，Pb=2×1053×105jo2 .计算时按以下四种工况验算工况1 .根本稳定性2 .动态稳定性3 .暴风侵袭4 .突然卸载3.每种工况的载荷系数工况自重载荷f)起升载荷产2惯性载荷产3)风载荷囹说明1,01.50O21.3LO1.0凤压P图23O01.2风压°w34-0.201.0风压Pw23.2.215固定式根底计算根本数据见附表1工况一.根本稳定性1.偏心距e的计算(1)混凝土根底的重量Fgb=5.2：h=l.3；混凝土根底的密度P,P=2.32t/m3；Pg=BxbxhxP=799215.9N；(2)起升载荷Fq,FQ=F钢丝绳/2+P吊构+F吊重=21210N(3)作用在根底上的垂直载荷&-P=尸动臂+/平触t+F平衡重+F变幅机构+F配电箱+/Ie升机构+上转台+/下转台+"塔身+FQX2=281217.14N(4)作用在根底上的弯矩Y,M=(FQX02X35000+M动臂一M平衡SJ-M平衡重.M变幅机构一M配电箱-M起升机构一M上转台)/1000=829692.8896NmM+FlXhFv+Fg=0.78m2.地面压应力计算(1)方形根底，弯矩方向与根底边长平行。2XFy+FgJPB=138167,0708PaPBWIPSl(2)方形根底，弯矩沿根底对角线方向。图中b=2a1 ).当acN0时,见图3.2.1：图3.2根据力平衡和力矩平衡的原那么，得出公式：尸XqIc+axqJ£®-c+x)FTi心+J2-(c+a-x)FTHa=G%2(a-c+x)x5d+C+a2.(c+a-x)黑d*=G(e+c)两个公式联合求解得到：ra+c)4-2c4e+c=:152 (a+C)4c3G(a+C)22C3q33(a+C)G=%+Fg解得C=3.097mq=77kpq<P/根底底面离开基土的面积S,S=;X1.4X0.677=0.4739病根底面积A.A=；XbXb=I3.52m2SV%,故根底满足稳定性要求。2）当c>a时，见图3.3图3.3根据力平衡和力矩平衡原那么，得出公式：J2xg+Fx)d+J2(2-X)麻+-厂)d=G尸/q-q12afJ2xq+-jxd*+J2(2-x)1+-xjxdx=G(e+a)两个公式联合求解得：G(a-6e)1./G(a+6e)f=-根据三角形相似原理，求得C=I解得q1=-3843.79P。q=32026.5Pflc=3.082mc<a与c>a相矛盾。故此种情况不成立。综上(1)(2)说明，当弯矩方向与根底边线夹角为45°时满足稳定性要求。3.2.2.2 工况二.动态稳定性1 .计算偏心距e(1)系数起升载荷系数牝，中2=1.35；风载荷系数力3,3=1.0;(2)起升载荷气，FQ=F钢丝绳/2+f吊钩+尸品重=212IoN(3)作用在根底上的水平载荷外,Fh=尸动臂风+F平衡臂风+F平衡重风+F变幅机构风+F配电箱风+F起升机构风+F上埼台风+F下转台风+F塔身风=15100.174N(4)作用在根底上的弯矩V,M=(PQXa2X35000+MsS臂-M平衡臂-M平衡重-M变幅机构-M配电箱-M起升机构-M上转台)/100O732101.369NmM+%XhC=Fv÷Fg=0.7m2 .计算地面压应力(1)方形根底，弯矩与根底边长平行2×(FV+Fg)=137759.1862PdPsIP/(2)方形根底，弯矩沿对角线方向。/当aNcNO时,见图3.4图3.4根据力平衡和力矩平衡的原那么，得出公式：PXqc+axq2(a-c+X)djr+J2(c÷a-x)dx=GOcIaCC+QJ；2(a-c+x)xU5+C+a2(c+a-x)黑%d*=G(e+c)两个公式联合求解得到：(a+c)4-2c4e+c=：=2(a+C)4ciG(a+c)22C3=q33(a+C)G=%+Fg解得c=3.35mq=791根底底面离开基土的面积S,S=；x0.85x(3.677-3.35)=0.1875标根底底面积,AmXbXb=13.52zS<A,q0伊8J故根底稳定性满足要求。4当c)根据力平衡和力矩平衡原那么，得出公式:Jz(q+qdc+JN(2-X乂q+胃皿=G2。(q-%xdx+J2(2-x)回+XIxdx=Ge+a)两个公式联合求解得：G(a-6e)/2FG(a+6e)IT23根据三角形相似原理，求得承C=SJ图3,5解得q=T998.37q=30097.9%c=3.22mc<a与c>a相矛盾，故当c>a时不满足稳定性要求。综上(1)(2)说明，当弯矩方向与根底边线夹角为45°时满足稳定性要求。3.2.2.3 工况三.暴风侵袭1 .比较回转中心左侧、右侧迎风面积在非工作状态，假设动臂能够随风转，那么暴风将吹平衡臂，那么可减少迎风面积,防止塔机倾翻。故工况三应选择较大的动臂角度，选取60。作为校核角度。Q）系数风载荷系数备，*¾=1.2;风压风压尸心，Pw3=IlOOPa（3）计算回转中心左侧风载荷回转中心左侧迎风面积：4左动臂左侧迎风面积1.3/上转台左侧迎风面积1.5859*平衡臂迎风面积1.4882变幅机构迎风面积0.7m2配电箱迎风面积0.4m2平衡重迎风面积1.959m起升机构迎风面积0.7/ZS=8.1329m2（4）计算回转中心右侧迎风面积回转中心右侧迎风面积：71右动臂右侧迎风面积7.54m2上转台右侧迎风面积0.7268m2"右=&2668m2（5）比较回转中心左侧风载荷F回端左风，F回转左风="左XPw3X力3=10735.428NF回转右风=4右XPw3X力3=10912.176NF回转左风（F回转右风由于右侧风载荷大于左侧风载荷，故塔机可以随风转，满足稳定性要求。2 .计算偏心距e（I）作用在根底上的垂坠载荷&FV=F动臂+F平衡曾+P平衡重+F变幅机构+F配电箱+F起升机构+F上转台+F下转台+f塔身=248955.14N（2）作用在根底上的弯矩MM=M动臂-M平衡臂-M平衡重一M变幅机构-M配电箱-M起升机构-M上转台）/1000=1612051.468Km偏心距eM÷F×hE=Fv+Fg=L53m3 .地面压应力计算（1）方向根底，弯矩方向与根底边长平行。2X（FV+FgJPB=5T=136807.4554匕PbIPbJ（2）方形根底，弯矩沿根底对角线方向。图中b=2a1）当a'cN0时，见图：3.6图3.6根据力平衡和力矩平衡的原那么，得出公式：飞Xqc+aXqJ2,®-c+x）FTi4+J2-（c+a-x）-dx=GJ：2(a-c+x)x+c+a2(c+a-x)提d*=G(e+c)两个公式联合求解得到：(a+c)4-2c4e+c=552(a÷C)4c5G(a÷c)22C333(a+C)G=&÷Fgc=0.61mq=171kP因为aco,qlP8J,那么稳定性满足要求。(2)当c>a时，见图3.7图3.7根据力平衡和力矩平衡原那么，得出公式：n/”4i12(I/q-QJ2x(q+Jdr+J2(2-x)+-xjdx=Ga/”41f'2(e + a)J2x,+-X)xd+J*2&-Mq1+=，G两个公式联合求解得：G(a-6e)G(a+6c)昨相根据三角形相似原理，求得c=:解得41=17595%q=10309PaC=-2,7Im因为C不满足要求，故当C>a时不满足要求。3.2.2.4工况四.突然卸载1 .计算偏心距e突然卸载时，塔机有后倾的趋势，当83°时后倾力矩最大，应选取83°作为验算突然卸载稳定性。（I）根本数据见附表2（2）系数起升载荷系数力2,2=-0.2；风载荷系数力3,力3=1；（3）起升载荷FQFQ=F钢丝绳/2+F吊构+F吊重=60892.78N（4）作用在根底上的垂直载荷&Fv=尸动臂I/平衡臂.+F平衡重+F变幅机构+F配电箱+/起升机构+产上转占+产下转台+"塔身+FqX（1+巾2，=297538.82N（5）作用在根底上的水平载荷"Fh=F动臂风+F平衡曾风+F平衡重风+F变幅机构风+/配电箱风+/起升机构风+F上转台风+/下转台风+下塔身风=14973N（6）作用在根底上的弯矩MM=FqX（*202）X35000+M动臂-M平衡IJ-M平衡里-M变幅机构-M配电箱-M起升机构上转白/100O=1084688Nm（7）偏心星巨eM+%Xhe=Fv+Fg=LOm2 .地面压应力计算（1）方向根底，弯矩方向与根底边长平行。3 b2X（FV+Fg）PB=140333.6379PQPBLPffJ(2)方形根底，弯矩沿根底对角线方向。图中b=1)当aNc、O时，见图：3.8根据力平衡和力矩平衡的原那么，得出公式：xqc+axqJ°2(a-c+x)FTi4+J2-(c+a-x)-dx=G2(a-c+x)xx+a2(c+a-x)xdx=G(e+c)两个公式联合求解得到：(a+c)4-2c4e+C=.52(a+C)34片G(a÷c)22c333(a+C)G=FD+"g图3"8解得c=1.482mq=109KPa因为aNc0,qMLP"故根底满足稳定性要求。2)当c>a时，见图3.9图3.9根据力平衡和力矩平衡原那么，得出公式：aI”411z(q-9J产+空k*Jd+J2(2CI-XXq1+=G产/q-q12a(”41J2x®+-jdx+J2(2a-x),+方卜d*=G(e+a)两个公式联合求解得：G(a-6e)也=_2卢-2FG(a+6e)q=根据三角形相似原理，求得C=I解得q=-264KPciq=37.7KPc=2.25m因为C=2.25m与c>a相矛盾，故当c>a时稳定性不满足要求。附表一15*2T载荷构建名称载荷形式载荷大小距离形式距离(mm)弯矩Nmm)动臂自重载荷21560回转中心16669359383640风载荷3522塔身底部42586149987892平衡臂Il'it-f8960.14回转中心5467.548989565.45风载荷470.6塔身底部37248.7517529261.75平衡重自重载荷49000回转中心7638374262000风载荷587；塔身底部3690621689656.2变将机构自重载荷25480回转中心5538141108240风载荷210塔身底部376077897470配电箱自重载荷1470回转中心42006174000风载荷120塔身底部378574542840起升机构自重载荷17640回转中心313855354320风载荷210塔身底部378467947660上转台自重载荷24885回转中心132532972625风载荷693.84塔身底部3710025741464下转台自重载荷11760回转中心00风载荷234.654塔身底部36461.528555841.514塔身自重载荷88200风载荷8924.78塔身底部18000160646040钢丝绳自重载荷876回转中心3500030660000吊钩自重载荷1470回转中心3500051450000吊重Il中我荷19600回转中心35000686000000附表一83°6T载荷构建名称载荷形式载荷大小距离形式距离(mm)弯矩(Nmm)动臂自重载荷21560回转中心200043120000风载荷3522塔身底部42586149987892平衡臂自重载荷8960.14回转中心5467.548989565.45风载荷470.6塔身底部37248.7517529261.75平衡重自重载荷49000回转中心7638374262000风载荷587.7塔身底部3690621689656.2变幅机构自重载荷25480回转中心5538141108240风载荷210塔身底部376077897470配电箱自重载荷1470回转中心42006174000风载荷120塔身底部378574542840起升机构自重载荷17640回转中心313855354320风载荷210塔身底部378467947660上转台自重载荷24885回转中心132532972625风载荷693.84塔身底部3710025741464下转台自重载荷11760回转中心00风载荷234.651塔身底部36461.528555841.514塔身自重载荷88200风载荷8924.78塔身底部18000160646040钢丝绳自重载荷919.2回转中心3500032172000吊钩自重载荷1470回转中心3500051450000吊重自重载荷58800回转中心3500020580000004.起重臂的稳定性计算4.1 起重臂材料的选择与截面特性的计算主肢为70*70*6的方钢，材料为Q345腹杆为50*4的圆管材料为Q235选取三个截面计算截面特性：截面一到臂端距离为35300mm,截面二到臂端距离为19150mm,截面三到臂端距离为3050mm截面一截面特性的计算：结果如下表所示：附表三：截面特性表截面一（截面三角形）截面特性名称数值单位宽度1000mm高度1000mm.臂端到截面35300mm.臂节长度6000fMl节距1500mm15度34097mm距吊重处距离71度11521mm83度430211l11l上弦杆方钢材料Q345名称数值单位长度6000mm边长70mm边宽70mm厚度6mm面积A14432mm惯性矩Ix956792m惯性矩Ty956792m