1、说明
本起重机的设计主要根据中华人民共和国船舶检验局《船舶与海上设施法定检验规则》中的《起重设备法定检验技术规则》1999年,中国船级社《船舶与海上设施起重设备规范》2007以及《起重机设计手册》等有关标准和技术资料进行设计计算。
2、适用范围
本起重机适用于标准作业工况,在港口工作条件下,吊运物料及其它物品之用。
3、主要技术参数
3.1安全工作负载(SWL) 30kN
3.2起升高度 30m
3.3起升速度 25m/min
3.4回转速度 1rpm
3.5回转角度 360°
3.6变幅时间 ≤60s
3.7工作半径 2.4-12m
3.8电动机规格型号Y180M-4-H,功率30kW(S6-25%),转速1480rpm,电制360V50Hz
3.9允许船舶倾斜角度横倾≤5°纵倾≤2°
4、结构、各零部件质量载荷及重心
4.1吊钩、索具等质量载荷及重心G1=250N R=12m
4.2吊臂的质量载荷及重心G2=15800N C=5.4m
4.3变幅油缸的质量载荷及中心G3=3000N b=1.48m
4.4回转基座的质量载荷及重心G4=10200N
4.5起升绞车的质量载荷及重心G5=4000N S=-0.25m
4.6基座及回转支承质量载荷G6=10100N
n=2.25m α=28° m=0.28m L=0.77 h=0.72 e=1.65m d=0.7m k=0.35 t=1.75m
5、按工况2应考虑的各种载荷
5.1 质量载荷 见4.1-4.6
5.2起升载荷F1
5.2.1安全工作负载F F=30000N
5.2.2起升载荷F1=F+G1=30250N
5.3船舶倾斜(横倾与纵倾)所产生的起升载荷水平分力为F2。
在横倾5°,纵倾2°的情况下,起重机最大综合倾斜角度约为:
θ=arcsin(sin5°+1/2×sin2°)≈6°
F2=F1×sinθ=30250×0.1045=3161N
5.4船舶倾斜(横倾与纵倾)所产生的质量载荷水平分力
5.4.1臂的质量载荷的水平分力
F32=G2×sinθ=15800×0.1045=1651N
5.4.2变幅油缸的质量载荷的水平分力
F33=G3×sinθ=3000×0.1045=314N
5.4.3回转基座的质量载荷的水平分力
F34=G4×sinθ=10200×0.1045=1066N
5.4.4起升绞车的质量载荷的水平分力
F35=G5×sinθ=4000×0.1045=418N
5.5其它最不利的水平力(回转加速度产生的惯性力)
5.5.1回转时起升载荷的水平惯性力
F41=1.5ma=1.5(F1/g)a=0.15×30250×0.2=908N
式中a—重心处加(减)速度m/s2,查《起重机设计规范》GB3811-83附录C
5.5.2回转时臂的质量载荷的水平惯性力
F42=0.15G2a=0.15×15800×0.086=204N
5.5.3回转时变幅油缸的质量载荷的水平惯性力
F43=0.15G3a=0.15×3000×0.01=4.5N
5.5.4回转时起升绞车的质量载荷的水平惯性力
F44=0.15G4a=0.15×4000×0.07=42N
5.6风载荷
5.6.1作用在起升载荷上的风力
FW1=37×30=1110N
5.6.2作用在起重机回转构件上的风力
同向于臂FW2=CqA=1.82×245.2×0.8=357N
垂直于臂FW2’=1.82×245.2A’=1.82×245.2×2.6=1160N
式中:C—风力系数,查表2.12.3,对箱形结构C≈1.82
q—作用风压,q=0.613V2=0.613×202=245.2Mpa
A、A’—分别为回转构件的全部在FW2方向的投影面积、吊臂在FW2’方向的投影面积m2
6、回转支承的选择
见徐州罗特艾德回转支承有限公司《回转支承选型计算》
6.1垂直力Fa=F1+G2+G3+G4+G5=30250+15800+3000+10200+4000=63250N
6.2径向力Fr=F2+F32+F33+F34+F35+F41+F42+F43+F44+FW1+FW2
=3161+1651+314+1066+418+908+204+4.5+42+1110+357=9236N