起重機計算分析報告

QH60全回轉(zhuǎn)架梁起重機

計算分析報告

長安大學

2008年11月7日

受東莞市新遠高速公路發(fā)展有限公司（甲方）委托，長安

大學工程機械學院（乙方）對該公司生產(chǎn)的東莞東江大橋QH60

全回轉(zhuǎn)架梁起重機進行結(jié)構(gòu)分析計算。分析以甲方提供的設(shè)計

圖紙、技術(shù)要求文件和原始參數(shù)為依據(jù)。

目錄

-JUL.1.-

一、刖百.........................................................................................................1

二、設(shè)計標準及規(guī)范....................................................................2

三、靜強度分析的目的和意義...........................................................2

四、有限元計算模型....................................................................2

4.1幾何模型......................................................................2

4.2材料特性參數(shù).................................................................3

4.3工作工況確定.................................................................4

4.4有限元模型的荷我確定.........................................................5

4.5工作風載計算................................................................12

五、有限元計算結(jié)果及分析............................................................13

5.1臂架轉(zhuǎn)到兩前支腿中間（記作0。）.............................................13

5.2前支腿受力最大（臂架轉(zhuǎn)到與前支腿夾角32°）................................14

5.3臂架轉(zhuǎn)到前后支腿中間（記作90°）...........................................16

5.4后支腿受力最大（臂架轉(zhuǎn)到與后支腿夾角6。）.................................18

5.5四個支腿的支反力情況：......................................................19

六、屈曲穩(wěn)定性計算..................................................................21

七、結(jié)論.............................................................................22

八、附圖（見后）.....................................................................22

一、刖5

東莞東江大橋QH60全回轉(zhuǎn)架梁起重機用于東江大橋施工過程期間大型鋼結(jié)構(gòu)

件的吊裝。根據(jù)施工要求，主要用于安裝主跨鋼桁梁及橋面板等構(gòu)件，屬于單臂架全

回轉(zhuǎn)式安裝起重機。主要行走機構(gòu)有主起升機構(gòu)、副起升機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)和步履行走

機構(gòu)。該起重機可在軌道上沿鋼橋縱向步履移動（非吊裝工作狀態(tài)），在步履縱移到

工作位置后，通過錨定裝置將起重機錨定在已架設(shè)的鋼梁上，從而達到作業(yè)狀態(tài)。

全回轉(zhuǎn)架梁起重機技術(shù)參數(shù)表

整機性能上車參數(shù)

工作級別A4起升機構(gòu)回轉(zhuǎn)機構(gòu)變幅機構(gòu)

最大起重「做變幅方繩索變

1600tm最大起重量主鉤60t副鉤16t轉(zhuǎn)盤式

力矩方.式式幅

起升高度回轉(zhuǎn)46°?

36m起升高度36m36m0?0.5r/min范圍

速度77°

吊臂長度0?0?支承三排轉(zhuǎn)柱式額定速0?

40m起升速度

5m/minlOm/min方式回轉(zhuǎn)支承度3m/min

安全裝置倍率/單繩回轉(zhuǎn)倍率/單

力矩限制器,風速儀8/8.3t4/5t0?360°18/8.5t

拉力范圍繩拉力

限位裝置工作工作級

極限位置限動工作級別M5M5M4M4

級別別

電源380V5OHZ4AC下車參數(shù)

工作最大運行方滑靴橫向

3000N/M2液壓步履式16m滑板數(shù)量4

風壓式間距

非工作最大運行速滑靴縱向雙作用油

800N/M20-0.5r/min18m20t

風壓度間距缸推力

防風方式工作級頂推油缸支腿橫向

錨固方式M3218m

別數(shù)量間距

?

整機重量滑板材MC尼龍高分子最大支點支腿縱向

199.72噸160t16m

料工程滑板反力間距

二、設(shè)計標準及規(guī)范

計算所依據(jù)的設(shè)計標準規(guī)范均按照《起重機設(shè)計規(guī)范》(GB3811—1983)的有關(guān)

要求進行計算，其中穩(wěn)定性計算是按照2007年《起重機設(shè)計規(guī)范(報批稿)》的有關(guān)

要求進行計算。

三、靜強度分析的目的和意義

結(jié)構(gòu)強度、剛度與穩(wěn)定性分析計算QH60全回轉(zhuǎn)架梁起重機在吊運大型鋼結(jié)構(gòu)

件的施工過程中，各個構(gòu)件在不同工況下應力大小和分布情況、各構(gòu)件的變形以及結(jié)

構(gòu)的屈曲穩(wěn)定性，目的在于考察該設(shè)備在工作過程中是否滿足結(jié)構(gòu)強度、剛度和穩(wěn)定

性要求。

四、有限元計算模型

4.1幾何模型

根據(jù)東莞鴻高建設(shè)工程有限公司所提供的東莞東江大橋QH60全回轉(zhuǎn)架梁起重

機的設(shè)計圖紙和該起重機作業(yè)的實際情況，我們將該起重機金屬結(jié)構(gòu)整體建模，其中

包括臂架、轉(zhuǎn)臺、人字架、拉桿、支座、支腿及支腿聯(lián)接桿等。

轉(zhuǎn)臺模型底座模型

2

ELEMENTSAN

整體模型

臂架系統(tǒng)的主、副弦管和人字架采用BEAM188梁單元，臂架系統(tǒng)各聯(lián)接板和轉(zhuǎn)

臺、支座、支腿采用SHELL63板殼單元，拉桿、主副及變幅鋼絲繩采LINK10單元，

配重、主副及變幅電機、旋轉(zhuǎn)大軸承均采用均布荷載來模擬，來建立整機結(jié)構(gòu)有限元

兒何模型。同時根據(jù)實際鋼結(jié)構(gòu)情況及計算需要，對其設(shè)計結(jié)構(gòu)模型進行單元剖分后

共得到2475個BEAM188梁單元，71178個SHELL63板殼單元數(shù)，7個LINK10單元。

4.2材料特性參數(shù)

由于HQ60全回轉(zhuǎn)起重機是以橋梁結(jié)構(gòu)作為支承的基礎(chǔ)，因此對整機重量有著嚴

格的限制。所以在設(shè)計過程中，為了盡可能的減少整機重量，同時確保整機強度滿足

設(shè)計要求的情況下，采用Q345B及某些高強度材料其中臂架系統(tǒng)的主弦管采用起重

機臂架專用無縫高強度鋼管Q345B,轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)大軸承處、支座上下兩個蓋板和腹板、

支腿上下蓋板和腹板等局部應力大的部位采用高強度板材Q345B。整機結(jié)構(gòu)所采用材

料的性能參數(shù)如表3所示。

3

力學性能參數(shù)

力學性能

材料

抗拉強度Rm（MPa）屈服強度Rei（MPa）

Q345B470-6302345

安全系數(shù)取〃=L5,因此材料許用應力為：［田二/

即：團=345/1.5=230MPa

4.3工作工況確定

從本次計算分析的目標和該起重機的實際作業(yè)工況出發(fā)，其結(jié)構(gòu)按照載荷組合劃

分為3種工況：旋轉(zhuǎn)+起升+X方向風載、旋轉(zhuǎn)+起升+Y方向風載、變幅+起升+X

方向風載；同時將上部結(jié)構(gòu)在全回轉(zhuǎn)過程的旋轉(zhuǎn)位置劃分了5種工況，上部結(jié)構(gòu)分別

旋轉(zhuǎn)到0°（兩前支腿中間）、與前支腿夾角32。（前支腿受力最大）、90°（后支腿

和前支腿中間）及與后支腿夾角6°（后支腿受力最大）4種工況。因此，根據(jù)載荷

組合和作業(yè)旋轉(zhuǎn)位置工況相結(jié)合，下部結(jié)構(gòu)總共為12種工況，分別為：

序號工況

10°旋轉(zhuǎn)+起升+X方向風載

20°旋轉(zhuǎn)+起升+Y方向風載

30°變幅+起升+X方向風載

432°旋轉(zhuǎn)+起升+X方向風載

532°旋轉(zhuǎn)+起升+Y方向風載

632°變幅+起升+X方向風載

790°旋轉(zhuǎn)+起升+X方向風載

890°旋轉(zhuǎn)+起升+Y方向風載

990°變幅+起升+X方向風載

106°旋轉(zhuǎn)+起升+X方向風載

116°旋轉(zhuǎn)+起升+Y方向風載

126°變幅+起升+X方向風載

4

4.4有限元模型的荷載確定

本次計算中的荷載系數(shù)及所采用的計算公式等均按照《起重機設(shè)計規(guī)范》

(GB3811—1983)的有關(guān)要求進行荷載計算，按照設(shè)計的基本參數(shù)中的典型工況60t

X26.5m進行荷載計算，其與水平線夾角53.4°,其基本荷載如下：

貨物重量60t主鉤重量1.2t

副鉤重量0.4t風載荷300N/m2

主鉤鋼絲繩密度0.285kg/100m主鉤繩長30mX8=240m

副鉤鋼絲繩密度0.204kg/100m副鉤繩長30mX8=240m

主鉤起升速度5m/min主鉤起升時間3s

回轉(zhuǎn)速度5m/min回轉(zhuǎn)速度時間3s

變幅速度5m/min變幅速度時間3s

貨物當量受風面43m2縱向移動速度1.5m/min

積

起升沖擊系數(shù)旋轉(zhuǎn)啟動系數(shù)

(P\=1-1。旋=L5

起升動載荷系數(shù)旋轉(zhuǎn)角速度G=0.5r/min

(p2=1+0.17t>(m/s)=1.0142

加載位置、坐標系如圖

ZY

X

加載位置、坐標系圖

第一種載荷組合工況：旋轉(zhuǎn)+起升+X方向風載

一、主鉤荷載：

5

1、Pz=%x（貨物重量+主鉤重量+鋼絲繩重量）

=1.0142x（60+1.2+0.285x2.4）x1000x9.8

=6.151X105N

2、Px=旋轉(zhuǎn)法向離心力+風載荷=R+P風

B=夕旋x（貨物重量+主鉤重量+鋼絲繩重量）x%（%為貨物旋轉(zhuǎn)離心加速度）

%=療XR（R為貨物到旋轉(zhuǎn)中心水平距離）=0.052322x26.5=0.0725m/s2

P,=1.5x（60+1.2+0.285x2.4）xl000x0.0725=6.73xl05N

加為貨物所受X方向風載荷

Pia=C?Km?q?AC=1.9Km=1.62A=43M2q=300KN/M2

P風=1.9xl.62x300x43=3.97062xlO4N

Px=B+P風=6.73x1O'+3.97062xlO4N=4.6436xlO4N

3、PY=夕旋x（貨物重量+主鉤重量+鋼絲繩重量）x%（a2為貨物旋轉(zhuǎn)切向加速度）

-

a2=R?？—=R?￡（￡為角加速度）￡=—=....------0.0174rad/s

%=26.5x0.0174=0.461Im/s?

PY=（p旋x（貨物重量+主鉤重量+鋼絲繩重量）x%

=1.5x（60+1.2+0.285x2.4）xlOOOx0.4611

=4.28xIO'N

4、主鉤鋼絲繩傳遞Px、Pz方向的合力

2242525

故P鋼絲繩=7PX+Pz=7（4.64X10）+（6.151X10）=6.1685x10N

貨物偏轉(zhuǎn)角e：tge=^=冬效叫=0.0754e=4.314°

5

Pz6.151X10

二、副鉤載荷

1、Pz'=°2、（副鉤重量+鋼絲繩重量）

=1.0142x（0.4+0.204xl.2）xl000x9.8

=6.41X103N

6

2、Px=夕旋x（副鉤重量+鋼絲繩重量）xtzi（%為貨物旋轉(zhuǎn)離心加速度）

#XR，（R為副鉤到旋轉(zhuǎn)中心水平距離）=0.052322x（26.5+1.412）=0.07635m/s2

Px'=1.5x（0.4+0.204xl.2）xl000x0.07635=73.8N

3、PY=”x（副鉤重量+鋼絲繩重量）x4（%為貨物旋轉(zhuǎn)切向加速度）

a：=R，?%=R，?￡（￡為角加速度）￡=-=°-0523rad/-=0.0174rad/s2

-dtt3s

a/=（26.5+1.412）x0.0174=0.4857m/s2

PY=0旋X（副鉤重量+鋼絲繩重量）X02

=1.5x（0.4+0.204xl.2）xl000x0.4857

=469.8N

4、副鉤鋼絲繩傳遞Px、Pz方向的合力

故P鋼絲繩'=JPx"+=J（6410）2+（73.8）2=6410.4N

貨物偏轉(zhuǎn)角夕:tg。'=殳=738=00H5夕=0.6596。

P16.41X103

三、結(jié)構(gòu)加載：

1、Pz=/?m結(jié)構(gòu)?g+Pwz

=m結(jié)構(gòu)?g'+Pwz（Pwz危險的情況不計入）

其中一=7.g=l,1x9.8=10.8

Pz方向加載分為兩種情況：

1）、由ANSYS程序內(nèi)部經(jīng)質(zhì)量核算加重力載,這時只需要將g=9.8m/s2變?yōu)閘O^m/s?

2）、確定其它配件重量和位置加MASS21點以及扶手欄桿采用分布荷載方法

=

2、PxPwx+PNX

其中：PNX一為旋轉(zhuǎn)離心力

22

PNX=夕旋xm站的x/=1.5xm”,向x<yxR=1.5xm”；構(gòu)x0.0523xR=0.0041xm怫」xR

Pwx一為X方向的風力，按均布力施加

Pwx=C?Km?q?AC=1.9Km=L62q=300KN/M2

Pwx=1.9xl.62x300xA

7

A一對于梁桿截面，A為單位長度上截面面積，有些截面與風力的方向成一定的角

度，需按Pwx=C?Km?q?A?sin2。來計算。

3、PY=P結(jié)構(gòu)r

P結(jié)構(gòu)，一為旋轉(zhuǎn)切向的慣性力

P結(jié)構(gòu)r=1”xm結(jié)構(gòu)x%=1.5xm結(jié)構(gòu)xRx￡=0.0261xm結(jié)構(gòu)xR

第二種載荷組合工況：旋轉(zhuǎn)+起升+Y方向風載

一、主鉤荷載：

1、Pz=%x（貨物重量+主鉤重量+鋼絲繩重量）

=1.0142x（60+1.2+0.285x2.4）x1000x9.8=6.151X105N

2、P、一旋轉(zhuǎn)法向離心力

Px=。施x（貨物重量+主鉤重量+鋼絲繩重量）x%（%為貨物旋轉(zhuǎn)離心加速度）

%=療xR（R為貨物到旋轉(zhuǎn)中心水平距離）=0.052322x26.5=0.0725m/s2

3

Px=1.5x（60+1.2+0.285x2.4）xl000x0.0725=6.73x10N

3、Py=PI+P風

=9旋x（貨物重量+主鉤重量+鋼絲繩重量）x%（%位貨物旋轉(zhuǎn)切向加速度）+P風

0523rad/s2

a,=R?也=R?￡（￡為角加速度）0-=0.0174rad/s

dtt3s

2

a2=26.5x0.0174=0.461lm/s

R=旋x（貨物重量+主鉤重量+鋼絲繩重量）x%

=1.5x（60+1.2+0.285x2.4）xlOOOx0.4611

=4.28X104N

P風一為貨物所受Y方向風載荷

B4=C?Km?q?AC=1.9Km=1.62A=43m2q=300kN/m2

P風=1.9x1.62x300x43=3.97062xlO4N

44

PY=P1+P.I=428x1（）4+3.97062x10N=8.251x10N

8

4,主鉤鋼絲繩傳遞Px、Pz方向的合力

P2+p25

故P鋼絲繩=7xz=J(6.73xl()3)2+(6.151x105)2=6.1514X10N

貨物偏轉(zhuǎn)角e：tg」=^=673x10=ooio96=0.627°

5

Pz6.151X10

二、副鉤載荷

1、P：=02x(副鉤重量+鋼絲繩重量)=1.0142x(0.4+0.204x1.2)x1000x9.8

=6.41X103N

2、Px旋x(副鉤重量+鋼絲繩重量)xai(4為貨物旋轉(zhuǎn)離心加速度)

a\=arxR，(R為副鉤到旋轉(zhuǎn)中心水平距離)=0.052322x(26.5+1.412)=0.07635m/s2

Px'=1.5x(0.4+0.204xl.2)xl000x0.07635=73.8N

3、Py=夕施x(副鉤重量+鋼絲繩重量)x?2(?2為貨物旋轉(zhuǎn)切向加速度)

a,=R?——=R'?￡(￡＞為角加速度)￡=—=---------------=0.0174rad/s-

dtt3s

a；=(26.5+1.412)x0.0174=0.4857m/s2

PY'=。旋x(副鉤重量+鋼絲繩重量)x%'=1.5x(0.4+0.204x1.2)xlOOOx0.4857=469.8N

4、副鉤鋼絲繩傳遞Px、Pz方向的合力

故RM絲繩'=+P：=J(6410)2+(73.8)2=6410.4N

貨物偏轉(zhuǎn)角夕:tg夕=殳=73*=夕=0.6596。

P；6.41xlO300115

三、結(jié)構(gòu)加載

1、Pz=/.m結(jié)構(gòu)?g+Pwz

=m結(jié)構(gòu)?g'+Pwz(Pwz危險的情況不計入)

其中g(shù)'=8-g=l.lx9.8=10.8

Pz方向加載分為兩種情況：

1)、由ANSYS程序內(nèi)部經(jīng)質(zhì)量核算加重力載,這時只需要將g=9.8m/s2變?yōu)?0.8m/s2

2)、確定其它配件重量和位置加MASS21點以及扶手欄桿采用分布荷載方法

9

2、Px-PNX

其中：PNX一為旋轉(zhuǎn)離心力

2

PNX=。旋xm結(jié)構(gòu)x%=1.5xm結(jié)構(gòu)x?yxR=1.5xm結(jié)構(gòu)x0.05232xR=°.0°41xm結(jié)構(gòu)xR

Pwx—為X方向的風力,按均布力施加

Pwx=C?Km?q?AC=1.9Km=L62q=300kN/m2

Pwx=1.9x1.62x300xA

A一對于梁桿截面，A為單位長度上截面面積，有些截面與風力的方向成一定的角

度，需按Pwx=0凡,?4?人?5畝2。來計算。

3、。丫結(jié)構(gòu)r+PwY

其中：P結(jié)構(gòu)「一為旋轉(zhuǎn)切向的慣性力

P結(jié)構(gòu)「=1.5xm結(jié)構(gòu)xa=1.5xm結(jié)構(gòu)xRx￡=0.0261xm結(jié)構(gòu)xR

PWY一為X方向的風力，按均布力施加

2

P\VY=C?Km?q?Ac=1.9Km=1.62q=300kN/m

PWY=1.9x1.62x300xA

A一對于梁桿截面，A為單位長度上截面面積，有些截面與風力的方向成一定的角度，

需按PWY=C*Km?q?A?sin?。來計算。

第三種工載荷組合況：變幅+起升+X方向風載

一、主鉤荷載：

1、Pz=%x(貨物重量+主鉤重量+鋼絲繩重量)=1.0142x(60+1.2+0.285x2.4)x1000x9.8

=6.151X105N

2、Px=P變幅X+P風X

P變幅X=。旋x(貨物重量+主鉤重量+鋼絲繩重量)xa變幅

。變幅=變幅時間/達到速度時間=3m-=0.0167m/s2

OUSXJS

P變幅X=1.5x(60+1.24-0.285x2.4)x1000x0.0167=1550.2N

P風x=C?Km?q?AC=1.9Km=1.62A=43M?q=300KN/M2

4

Pwx=1.9x1.62x300x43=3.97062xlON

10

44

Px=P變幅x+P風x=1550.2+3.97062x10N=4.12564x10N

3、PY=0

4、主鉤鋼絲繩傳遞Px、Pz方向的合力

故P鋼絲繩=帆2+p/=^(4.12564X104)2+(6.151X105)2=6.1648X105N

貨物偏轉(zhuǎn)角6>：tg\=%=x10'=00671。=3.8372。

5

Pz6.151X10

二、副鉤載荷

1、P：=仍x(副鉤重量+鋼絲繩重量)=1.0142x(0.4+0.204xl.2)xl000x9.8=6.41xl03N

2、Px=P變幅x=9旋x(副鉤重量+鋼絲繩重量)xa變幅

a變幅=變幅時間/達到速度時間=-3m-=0.0167m/s2

60sx3s

Px'=P變幅x'=1,5x(0.4+0.204x1.2)x1000x0.0167=l6.2N

3、PY'=0

4、副鉤鋼絲繩傳遞Px、Pz方向的合力

故P鋼絲繩'=\Px"+Pz"=J(16.2)2+(6.41X]()3)2=6.41XIO?N

，

貨物偏轉(zhuǎn)角/：tg夕=￡>='^~丁=0.00257=0.1448。

P,6.41X103

三、結(jié)構(gòu)加載

1、Pz=/*m結(jié)構(gòu)*g+Pwz

=m結(jié)構(gòu)?g'+Pwz(Pwz危險的情況不計入)

其中g(shù)'=0?g=1.1x9.8=10.8

Pz方向加載分為兩種情況，

1)、由ANSYS程序內(nèi)部經(jīng)質(zhì)量核算加重力載，這時只需要將g=9.8m/s2變?yōu)?0.8m/s2

2)、確定其它配件重量和位置加MASS21點以及扶手欄桿采用分布荷載方法

2、Px=PNX

其中：PNX—為旋轉(zhuǎn)離心力

2

PNX=夕旋xm結(jié)構(gòu)x%=1.5xm”.構(gòu)x6?xR=1.5xm結(jié)構(gòu)x0.0523xR=0.0041xm”：構(gòu)xR

il

3、PY=PM「+PWY

其中：巳券j,一為旋轉(zhuǎn)切向的慣性力

P結(jié)構(gòu)r=L5Xm結(jié)構(gòu)X%=1.5Xm結(jié)構(gòu)xRx￡=0.0261xm結(jié)構(gòu)xR

P\VY—為X方向的風力，按均布力施加

2

PWY=C?Km?q?AC=1.9Km=L62q=300kN/m

PWY=1.9x1.62x300xA

A一對于梁桿截面，A為單位長度上截面面積，有些截面與風力的方向成一定的角度，

需按PWY=54”?人?31126來計算。

考慮到構(gòu)造細節(jié)及結(jié)構(gòu)附屬結(jié)構(gòu)質(zhì)量，通過計算質(zhì)量與理論質(zhì)量之比，確定其折

算密度，有限元計算程序?qū)⒏鶕?jù)質(zhì)量折算密度和結(jié)構(gòu)體積自動計算其自重荷載。

4.5工作風載計算

作用在起重機上的工作狀態(tài)風載荷，在《起重機設(shè)計手冊》中規(guī)定按下式計

算：Pw=ApC

式中：Pw——作用在起重機上的工作狀態(tài)下的風載荷，N

A一起重機構(gòu)件垂直于風向的實體迎風面積，m2,它等于構(gòu)件迎風面積的外形輪

廓面積A。乘以結(jié)構(gòu)迎風面充實率°,即人=人。夕。

P一與設(shè)計工況相對應的計算風壓，N/m2；

C—風力系數(shù)。

當風向與構(gòu)件的縱軸線或構(gòu)件表面呈某一角度時，沿風向的風載荷由以下公式計

算.P=ApCsin2^

式中：0—風向與構(gòu)件縱軸或構(gòu)架表面的夾角（0<90°）

在計算起重機風載荷時，起重機結(jié)構(gòu)上總的風載荷為各組成部分風載荷的總和，

應考慮風對起重機是沿著最不利方向作用的，因此在計算過程中，考慮風分別沿X、Z

垂直方向，按設(shè)計要求工作最大風壓為300N/m2計算。

12

五、有限元計算結(jié)果及分析

5.1臂架轉(zhuǎn)到兩前支腿中間（記作0°）

有限元模型如圖ITT和圖1-1-2,各部件應力計算結(jié)果如下：

工況一：0°旋轉(zhuǎn)+起升+X方向風載

HQ60回轉(zhuǎn)起重機的應力最大點位于轉(zhuǎn)臺與底座連接后端處，區(qū)：=667MPa,

如圖1-2,最大變形量為0.412m,如圖1-3。

1）轉(zhuǎn)臺

轉(zhuǎn)臺的應力最大點位于與底座連接后端處，°-，=667MPa,見圖-4和圖i-5o

與底座連接前端處，,見圖與人字架連接處大應力，

=387Ma,見圖卜7,底板處大應力，5i=260MPa,見圖「8。

2）底座

底座的應力最大點位于與轉(zhuǎn)臺連接處，/-$=393M&,見圖19和圖『I。，

5，。，，2=347Mp“。

3）臂架

臂架的軸向最大拉應力與最大壓應力位于端部，°拉=160"Pa,巧*=232MPa,

見圖1-11和圖1-120

4）人字架

人字架的軸向最大拉應力與最大壓應力分別是："144MP。，0壓=61.5MPa,

見圖1-130

工況二：0°旋轉(zhuǎn)+起升+Y方向風載

HQ60回轉(zhuǎn)起重機的應力最大點位于轉(zhuǎn)臺與底座連接后端處，amimises=597MPa,

如圖「14,最大變形量為0.473m,如圖1-15。

1）轉(zhuǎn)臺

轉(zhuǎn)臺的應力最大點位于與底座連接后端處，3：=597MPa,見圖1T6和圖

l-17o與底座連接前端處，5，w=559MPa,見圖1-18。與人字架連接處大應力，

5，°“…=377MPa，見圖1-19。底板處大應力，crmninises=243MPa,見圖「20。

2）底座

13

底座的應力最大點位于與轉(zhuǎn)臺連接處，0mi=393MPa,見圖1-21和圖L22,

5i=340"R?。

3）臂架

臂架的軸向最大拉應力與最大壓應力位于端部，。拉=199MP.,。壓=257MPa,

見圖1-23、圖1-24和圖1-25O

4）人字架

人字架的軸向最大拉應力與最大壓應力分別是：cr拉=160MPa,0K=MAMPa,

見圖1-260

工況三：0°變幅+起升+X方向風載

HQ60回轉(zhuǎn)起重機的應力最大點位于轉(zhuǎn)臺與底座連接后端處，（ymnn.m=650Mpa,

如圖1-27,最大變形量為0.362m,如圖1-28。

1）轉(zhuǎn)臺

轉(zhuǎn)臺的應力最大點位于與底座連接后端處，=650MPa,見圖129和圖

l-30o與底座連接前端處，5"，"詆$=496MPa,見圖131。與人字架連接處大應力，

5is=356MPa,見圖1-32。底板處大應力，=25QMPa,見圖1-33。

2）底座

底座的應力最大點位于與轉(zhuǎn)臺連接處，5—，=381MPa,見圖1-34和圖1-35,

=330MPa

O

3）臂架

臂架的軸向最大拉應力與最大壓應力位于端部，。粒=128MPa,b壓=214MPa,

見圖1-36和圖l-37o

4）人字架

人字架的軸向最大拉應力與最大壓應力分別是：?=118Mpa,b壓=57.8MPa,

見圖l-38o

5.2前支腿受力最大（臂架轉(zhuǎn)到與前支腿夾角32°）

有限元模型如圖2-1-1和圖2-1-2,各部件應力計算結(jié)果如下：

工況四：32°旋轉(zhuǎn)+起升+X方向風載

14

HQ60回轉(zhuǎn)起重機的應力最大點位于轉(zhuǎn)臺與底座連接后端處，amnmises=667MPa,

如圖2-2,最大變形量為0.395m,如圖2-3。

1）轉(zhuǎn)臺

轉(zhuǎn)臺的應力最大點位于與底座連接后端處，°-，=667MPa,見圖2-4和圖2-5?

與底座連接前端處，"548MP”，見圖2-6。與人字架連接處大應力，

5mmi=387MPa,見圖2-7。底板處大應力，5，。所加"=260MRz,見圖2-8。

2）底座

底座的應力最大點位于與轉(zhuǎn)臺連接處，%：=437MPa,見圖2-9。

3）臂架

臂架的軸向最大拉應力與最大壓應力位于端部，。拉=160/Pa,。壓=232MPa,

見圖2To和圖2-llo

4）人字架

人字架的軸向最大拉應力與最大壓應力分別是：="MP"，=6\.5MPa,

見圖2-12o

工況五：32°旋轉(zhuǎn)+起升+Y方向風載

HQ60回轉(zhuǎn)起重機的應力最大點位于轉(zhuǎn)臺與底座連接后端處，crmnmises=597MPa,

如圖2-13,最大變形量為0.464m,如圖2-14。

1）轉(zhuǎn)臺

轉(zhuǎn)臺的應力最大點位于與底座連接后端處，入“…=597MPa,見圖2-15和圖

2-160與底座連接前端處，5,,,“,M=559/Pa,見圖2-17。與人字架連接處大應力,

（ymnmises=377Mpa,見圖2-18o底板處大應力,（ymnmises=243MP4，見圖2T9。

2）底座

底座的應力最大點位于與轉(zhuǎn)臺連接處，avonmises^402MPa,見圖2-20。

3）臂架

臂架的軸向最大拉應力與最大壓應力位于端部，。拉=199/尸”，。壓=257MPa,

見圖2-21、圖2-22和圖2-23。

4）人字架

人字架的軸向最大拉應力與最大壓應力分別是：。拉=16QMPa,。壓=MAMPa,

見圖2-24。

15

工況六：32°變幅+起升+X方向風載

HQ60回轉(zhuǎn)起重機的應力最大點位于轉(zhuǎn)臺與底座連接后端處，0ms=650MPa,

如圖2-25,最大變形量為0.344m,如圖2-26。

1）轉(zhuǎn)臺

轉(zhuǎn)臺的應力最大點位于與底座連接后端處，見圖2_27和圖

2-28o與底座連接前端處，5"""M=496MPa,見圖2-29。與人字架連接處大應力，

=356Mpa,見圖2-30。底板處大應力，見圖2-31。

2）底座

底座的應力最大點位于與轉(zhuǎn)臺連接處，=431MPa,見圖2-32。

3）臂架

臂架的軸向最大拉應力與最大壓應力位于端部，°拉=128"Pa,0K=214MPa,

見圖2-33和圖2-34o

4）人字架

人字架的軸向最大拉應力與最大壓應力分別是：0拉=U8MPa,0*：=57.8MPa,

見圖2-35o

5.3臂架轉(zhuǎn)到前后支腿中間（記作90°）

有限元模型如圖3-1-1和圖3-1-2,各部件應力計算結(jié)果如下：

工況七：90°旋轉(zhuǎn)+起升+X方向風載

HQ60回轉(zhuǎn)起重機的應力最大點位于轉(zhuǎn)臺與底座連接后端處，crmnmisex=667MPa,

如圖3-2,最大變形量為0.406m,如圖3-3。

1）轉(zhuǎn)臺

轉(zhuǎn)臺的應力最大點位于與底座連接后端處，/?！?鵬=667MPa，見圖3_4和圖3-50

與底座連接前端處，b：=426MPa,見圖3_6o與人字架連接處大應力，

5，小5=387”&,見圖3一7。底板處大應力，5,。"0鵬=260〃q。，見圖3-8。

2）底座

底座的應力最大點位于與轉(zhuǎn)臺連接處，％—，=390MPa,見圖3-9和圖3-10。

3）臂架

16

臂架的軸向最大拉應力與最大壓應力位于端部，b拉=160"P。，0K=232MPa,

見圖3-11和圖3-12o

4）人字架

人字架的軸向最大拉應力與最大壓應力分別是：""4MPa,0*:=61.5MPa,

見圖3-13o

工況八：90°旋轉(zhuǎn)+起升+Y方向風載

HQ60回轉(zhuǎn)起重機的應力最大點位于轉(zhuǎn)臺與底座連接后端處，amnmises=597MPa,

如圖3-14,最大變形量為0.480m,如圖3-15。

1）轉(zhuǎn)臺

轉(zhuǎn)臺的應力最大點位于與底座連接后端處，=59rlMPa,見圖3-16和圖

3-170與底座連接前端處，5w=559MPa,見圖3-18。與人字架連接處大應力，

5,…=377MPa，見圖3-190底板處大應力,amnmises=243MPa，見圖3-20。

2）底座

底座的應力最大點位于與轉(zhuǎn)臺連接處，an）nmises=366MPa,見圖3-21和圖3-22。

3）臂架

臂架的軸向最大拉應力與最大壓應力位于端部，（Ji；L=199MPa,。壓=257MPa,

見圖3-23、圖3-24和圖3-25o

4）人字架

人字架的軸向最大拉應力與最大壓應力分別是：cr拉=160Mpa,與；=MAMPa,

見圖3-26o

工況九：90°變幅+起升+X方向風載

HQ60回轉(zhuǎn)起重機的應力最大點位于轉(zhuǎn)臺與底座連接后端處，巴.9=650Mpa,

如圖3-27,最大變形量為0.346m,如圖3-28。

1）轉(zhuǎn)臺

轉(zhuǎn)臺的應力最大點位于與底座連接后端處，5”w，=650MPa,見圖3_29和圖

3-30o與底座連接前端處，a'-=496MPa,見圖3-31。與人字架連接處大應力，

Om=356MPa,見圖3-32o底板處大應力，=250/Pa,見圖3-33o

2）底座

底座的應力最大點位于與轉(zhuǎn)臺連接處，=384MPa,見圖3-34和圖3-35。

17

3）臂架

臂架的軸向最大拉應力與最大壓應力位于端部，，Z=128MP",。壓=214MPa,

見圖3-36和圖3-37o

4）人字架

人字架的軸向最大拉應力與最大壓應力分別是：除=U8MPa,。壓=57.8MPa,

見圖3-38o

5.4后支腿受力最大（臂架轉(zhuǎn)到與后支腿夾角6°）

有限元模型如圖4-1-1和圖4-1-2,各部件應力計算結(jié)果如下：

工況十：6°旋轉(zhuǎn)+起升+X方向風載

HQ60回轉(zhuǎn)起重機的應力最大點位于轉(zhuǎn)臺與底座連接后端處，crnmmises=667MPa,

如圖4-2,最大變形量為0.446m,如圖4-3。

1）轉(zhuǎn)臺

轉(zhuǎn)臺的應力最大點位于與底座連接后端處，5-，=667MPa，見圖4_4和圖4_5o

與底座連接前端處，5—s=548"Pa,見圖4-6o與人字架連接處大應力，

5。"而=387"外,見圖4一7。底板處大應力，5，。所近=260MPa,見圖4-8。

2）底座

底座的應力最大點位于與轉(zhuǎn)臺連接處，%w=368MPa,見圖4-9和圖4-10。

3）臂架

臂架的軸向最大拉應力與最大壓應力位于端部，0拉=160"P。，。壓=232MPa,

見圖4Tl和圖4-12o

4）人字架

人字架的軸向最大拉應力與最大壓應力分別是：0拉=144M&,0壓=61.5"①,

見圖4-13o

工況十一：6°旋轉(zhuǎn)+起升+Y方向風載

HQ60回轉(zhuǎn)起重機的應力最大點位于轉(zhuǎn)臺與底座連接后端處，bi”=597MPa,

如圖4T4,最大變形量為0.512m,如圖4-15。

1）轉(zhuǎn)臺

轉(zhuǎn)臺的應力最大點位于與底座連接后端處，597MPa,見圖4T6和圖

18

4-17o與底座連接前端處，0i=559MPa,見圖4-18。與人字架連接處大應力，

amnmises=371Mpei,見圖4-19o底板處大應力，0m“小,=243MPa，圖4-20。

2）底座

底座的應力最大點位于與轉(zhuǎn)臺連接處，crmiunises=369MPa,見圖4-21和圖4-220

3）臂架

臂架的軸向最大拉應力與最大壓應力位于端部，<TR=199MPa,巧艮=257MPa,

見圖4-23、圖4-24和圖4-25。

4）人字架

人字架的軸向最大拉應力與最大壓應力分別是：crt,=l60MPa,巧k=64AMPa,

見圖4-26o

工況十二：6°變幅+起升+X方向風載

HQ60回轉(zhuǎn)起重機的應力最大點位于轉(zhuǎn)臺與底座連接后端處，anmmises=650Mpa,

如圖4-27,最大變形量為0.386m,如圖4-28。

1）轉(zhuǎn)臺

轉(zhuǎn)臺的應力最大點位于與底座連接后端處，CT>-=650M/,fl,見圖4-29和圖

4-30o與底座連接前端處，=531MPa,見圖4-31。與人字架連接處大應力，

"山”=356MPa,見圖4-32。底板處大應力，4。，，"描S=250MPa,見圖4-33。

2）底座

底座的應力最大點位于與轉(zhuǎn)臺連接處，氣"=346MPa,見圖4_34和圖4,350

3）臂架

臂架的軸向最大拉應力與最大壓應力位于端部，°拉=128MPa,0壓=214"Pa,

見圖4-36和圖4-37o

4）人字架

人字架的軸向最大拉應力與最大壓應力分別是：0拉="8MPa,b壓=57.8MPa,

見圖4-38o

5.5四個支腿的支反力情況：

19

NADE243918、243920、121958、243917分別如下:

支腿位置圖

NADE243918是左前支腿的位置，記作左前；NADE243920是右前支腿的位置，

記作右前；NADE121958是左后支腿的位置，記作左后；NADE243917是右后支腿的

位置，記作右后。

支腿反力FY具體情況（單位：N）

支腿位置

左刖右刖

況左后右后

10.11583E+070.13538E+07-77289-80450

20.10232E+070.13982E+07-30453.-36598

30.125E+070.15264E+07-72772-72870

40.38562E+060.16425E+074999