一已知条件
额定载荷G＝42000N回转速度U1＝0.55rpm
起升高度H＝2000小车行走U2＝20m/min
立柱高度H1＝3000mm起升速度U3＝8m/min
葫芦自重G葫芦＝10000N旋臂长度L2＝5000mm
旋臂自重G臂＝4000N有限半径L3＝4500mm
旋臂配重G配＝0N
配重到回
转中心距离
L4＝0mm
旋臂总长L1＝5000mm
立柱外径D1＝630mm立柱高度H1＝3000mm
管壁厚度δ1＝12mm 旋臂底到
地面高度
H2＝2800mm
二立柱、旋
臂截面简
图以及数
立柱截面
计算参数
800mm
16mm
39388mm^2
3.03E+09mm^4
3.03E+09mm^4
7.57E+06mm^3
7.57E+06mm^3
旋臂截面
计算参数
300mm
16mm
20mm
560mm
6mm
188mm
17520mm^2
1.07E+09mm^4
1.44E+08mm^4
3.83E+06mm^3
9.62E+05mm^3
三计算旋臂
所受弯矩
旋臂均布
载荷 q1
Q臂4000
L15000
葫芦和载
荷在最大
回转半径
4500处的
N/mm
0.8
＝
＝
q1=
腹板间隔（C）
面积A
惯性矩Ix
惯性矩Iy
模数Wx
模数Wy
模数Wy
盖板宽度（B）
上盖板板厚（δ1）
下盖板板厚（δ3）
腹板高度（H）
腹板板厚（δ2）
直径
板厚
面积
惯性矩Ix
惯性矩Iy
模数Wx
M1＝（G葫芦＋G）×
＝（10000+ 42000）×4500
＝ 2.3E+08N.mm
旋臂自重
所引起的
力矩 M2
L2L1－L2
22
50005000-5000
22＝-
＝10000000N.mm
配重所引
起的力矩
M3
M3＝G配×L40N.mm
总力矩 M
M＝M1＋M2
－M3＝
＝ 2.4E+08N.mm
四计算回转
扭矩 T
（旋转惯性矩）J载荷
=
=
0.8(5000-5000)
Kg.m
130000
-
-
q1（L1-L2）
＝
q1×L2
0.8×5000
M2＝
＝
K m D e^2
4
4 x 5200 x 5^2
4
100000000
0×0＝
234000000＋10000000－0
Jn＝
J载荷＋J 悬臂
＝＝132098.9Kg.m
＝＝298.1N.m
坡度阻力矩T2＝0.7×M×sin
＝
0.7×244000000×sin （0.5）＝1490492N.mm ＝
1490.5
N.m
回转阻力矩 T=T f + T1＋T2
=2305.39+
298.08+1
＝4093.97N.m ＝
4.1E+06N.mm
四
旋臂强度校核旋臂垂直应力 σ1
M 2.4E+08Wx
3.83E+06
旋臂水平应力 σ2
T 4.1E+06Wy
9.62E+05
主梁最大应力 σσ＝
σ1＋σ2
＝
67.94
MPa
2351.33
（旋转惯性矩）J悬臂
=
(惯性扭矩）T1=
=
Kg.m
N.m
MPa
MPa
2098.912305.3963.68
4.26
N/mm^2
＝
＝
176.7＝＝＝＝
＝
σ1＝σ2＝63.68＋4.26＝
许用应力〔σ〕Ⅱ＝σⅡ/1.33＝
132098.9 × 0.59.55 × 3
（吊具摩擦阻转矩）0.5uDG
0.5 × 0.012 × 0.8 × 62100=
41.33 × 1010 ×
2.5^2
4
130000+2098.91
J n n 9.55t
K m D e ^2
67.94
<
176.7
合格五
计算旋臂挠度载荷跟葫芦自重对旋臂所产生的挠度
旋臂弯矩对立柱所产生的挠度 f2
旋臂总挠度 f
f＝f1＋f2＝7＋1＝8mm
许用挠度f许，要求小于有限旋臂长度加上立柱高度的250
L3＋H24500＋2800
250250
因为f＝8
<
f许＝
所以旋臂的挠度合
六
计算立柱强度立柱弯曲应力 σ3
M N Wx A 2.4E+08621007.57E+06
39388
35.8<
176.7
mm
mm
mm
MPa 工作级别A3
7129.235.8＝＝＝＝＋ ＝＋＝
f2＝＝
f许＝σ3＝
＝
f1＝
立柱最大应力σ3＝材料许用应力〔σ〕Ⅱ＝
（42000＋10000）×4500^33×210000×1071350656
M×H2^23×E×Ix
244000000×2800^23×210000×3027531520
旋臂最大应力σ＝
材料许用应力〔σ〕Ⅱ＝
旋臂强度验算为（G＋G 葫芦）×L3^3
3×E×Ix
立柱强度
验算为
合格
七验算回转
电机功率
T×U1
9550×η
η为减速
机效率＝
0.85
P＝1.2×Pk＝ 1.2×＝0.336KW
P＝0.336<
选用电机
功率＝
0.55KW
回转电机
功率验算
为
合格
八地脚螺栓
强度校核
地脚螺栓
布置直径
1100mm
地脚螺栓
数量
20个
螺栓直径M30
查表M30螺
栓小径 d
28.5mm
圆周排列
时，螺栓
承受最大
的载荷 P
Ko＋Kc为
螺栓预紧
系数和刚
查表：Ko
＋Kc＝
2.5
Σxi^2为
所有螺栓
距轴心的
距离平方
经过测量
计算，Σ
xi^2＝
1682046mm^2＝ 2.0E+05N
螺栓拉应
力 σ4
KW
0.28
＝
2.5×244000000×1100
2×1682046
4093.97×0.55
9550×0.85
（Ko＋Kc）×M×D
2×Σxi^2
Pk＝
＝
P＝
P
A
M30地脚螺
栓采用35
＃材料，
抗拉强度
530MPa
σ4＝312.82<选用拉应
力
530MPa
地脚螺栓
校核：合格
MPa
312.82
＝
σ4＝
＝4×199459.47 3.14×28.5^2
此处挠度计算是错的，应按立柱变形摆角综合悬臂变形计算挠度。