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30m/70t梁架桥机受力检算
一、架桥机结构:架桥机导梁采用六四式铁路军用梁拼组,两条导梁分别为双层单片52m长,后肢腿上部12m内和前后肢腿垮中12m内采用加强型三角;前肢腿采用两根六五式铁路军用墩和两组六五墩垫梁;后肢腿采用八三式铁路军用墩作垫梁,拼组成双层二片。架梁工况示意图1
二、架桥机主要部件的重量:
1、导梁:25656Kg 2、钢轨:4472 Kg 3、方木:867 Kg 4、前肢腿:N1=3088 Kg 5、后肢腿:N2=4247 Kg 6天车:N3×2台=3000 Kg×2台 7、前轨道梁:N4=2200 Kg (过孔时按15m计) 8、后轨道梁:N5=2500 Kg(过孔时按15m计)
9、其它:1200 Kg(加强立杆、连接系槽钢、配电系统、千斤顶等) 10、架桥机总计:50230Kg 11、导梁均布载荷:q=300 Kg/m 12、梁重:G=70000 Kg
三、架桥机受力检算:
(一)、前肢腿受力检算:
1、当架桥机处于落梁工况时前肢腿受力最大。受力简图2为:(P1P2为前后肢腿支反力)
以后肢腿取矩:P1×32+q×20×10=N1×32+(N3+G/2)×(30+3)+q×32×16求得前腿受力为:P1=45200 Kg=45.2T
两根六五墩的许用压力为:256T, 满足强度条件。
2、前肢腿垫梁受力简图3为:
Mmax=0.85P/2=0.85×45200/2=19200 Kgm
σ=Mmax/W=19200/(2×109)=88<[σ]=170 满足强度条件。
(二)、后肢腿受力检算:分三种工况分别计算
1、当架桥机处于落梁工况时,计算后肢腿受力,见图2
以前肢腿取矩:P2×32=N2×32+(N3+G/2)×(29+2)+q×52×26求得后肢腿受力为:P2=53735 Kg
2、当后天车吊梁运行至后肢腿正上方时,后肢腿受力最大。受力简图4
以前肢腿取矩:P2×32=N2×32+(N3+G/2)×(32+5)+q×52×26求得后肢腿受力为:P2=60860 Kg
3、当架桥机过孔时,计算后肢腿受力。受力简图5
先计算过孔配重时G’,以后肢腿取矩:
q×20×10+(2N3+G’)×18+N5×2+(N1+N4)×32+q×32×16求得配重为:G’=8323 Kg
则后肢腿受力为:P2=2N3+ G’+N5+N1+N4+q×52=37711 Kg通过以上三种工况的计算比较可知,第二种工况时后肢腿受力最大;P2=60860 Kg 满足强度条件。
后肢腿采用双层三片八三墩如图布置,计算按单层。受力简图6
Mmax=(0.25+0.52)P2 /4+0.25P2/4=15520Kgm=15.52Tm
三片八三墩许用弯矩为:[M]=14Tm×3=42Tm,强度条件满足。
(三)、架桥机导梁检算:
1、当架桥机前天车吊梁运行至前后肢腿垮中时,导梁所受弯矩最大。由于此时导梁尾部另有肢腿,所以导梁后部分不计其受力。单片受力简图7
Mmax=(N3/2+G/4)×32/4+q×32²/8=202400Kgm=202.4Tm
六四式军用梁的许用弯矩为:[M]=420Tm,强度条件满足
2、当架桥机过孔时,受力简图为图5
Mmax=(N1+N4)×32+q×32²/2=322816 Kgm=322.8Tm
六四式军用梁的许用弯矩为:[M]=420Tm,强度条件满足。
(四)、由于架桥机各运行机构运行速度都小于60m/min,所以各强度计算的冲击系数取ψ=1.0,根据架桥机的工作类型,其动载计算的动载系数取ψ=1.2,复核强度计算均满足条件。
(五)、架桥机自重重心很低,吊点重心始终位于架桥机横断面中心位置,所以架桥机横向稳定性牢靠。架桥机架设外边梁时,由于轮箱中只有一个轮子处于轨道梁悬臂状态(悬臂尺寸小于60cm),轨道梁强度及反方向配重足够大,架桥机架设边梁工况的稳定性条件也满足。架桥机的横向稳定性主要为风力防范和超限横移。 |
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