JS500混凝土攪拌機的總體設(shè)計

混凝土攪拌機中的一種，強制式混凝土攪拌機不僅能攪拌干硬性混凝土，而且能攪拌輕骨料混凝土，能使混凝土達到強烈的攪拌作用，攪拌非常均勻，生產(chǎn)率高，質(zhì)量好，成本低。它是目前國內(nèi)較為新型的攪拌機，整機結(jié)構(gòu)緊湊、外確定、機架上所有部件與機架的連接方式及安裝位置、機架外形尺寸的確定、機架鋼結(jié)構(gòu)的選材、電動機和減速機以及齒輪傳動的選擇和主要參數(shù)計算、horizontal-axisconcretemixer,achievestrongmixingeffect,stirrincompactstructure,goodappearance.Itsmaincompagitator,stirringtransmissionsystem,loading,unloadingsystem,waterthelocationof,allthecoinstallationofposition,thedeterminationofrackformfactor,theselectionframesteelstructure,thechoiceandthemainparametersofelectricmotodrivecalculation,theJS500Keyword:concretemixer,rack,thec1緒論 11.1混凝土攪拌機的發(fā)展史 11.2論文構(gòu)成及研究內(nèi)容 21.3畢業(yè)設(shè)計課題 21.4設(shè)計的總要求體 21.5設(shè)計大綱 21.5.1設(shè)計原則 21.5.2原始數(shù)據(jù) 21.6攪拌機概述 21.7畢業(yè)設(shè)計的意義 32設(shè)計的主要內(nèi)容 52.1總體設(shè)計 52.1.1攪拌裝置 52.1.2傳動系統(tǒng) 52.1.3上料系統(tǒng) 52.1.4供水系統(tǒng) 52.1.5機架與支腿 52.1.6電氣控制系統(tǒng) 52.2主要機構(gòu)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計及參數(shù)設(shè)計 62.2.1攪拌裝置 62.2.2傳動系統(tǒng) 62.2.3上料系統(tǒng) 72.2.4供水系統(tǒng) 92.2.5電氣控制系統(tǒng) 2.2.6機架與支腿 3設(shè)計的主要計算及說明 3.1設(shè)計計算與說明 3.1.1攪拌傳動系統(tǒng)的確定 3.1.2主電機的選擇及傳動比的的分配 3.1.3普通v帶的設(shè)計計算以及帶輪的設(shè)計計算 3.1.4皮帶罩的設(shè)計 3.1.5V帶的張緊 3.1.6攪拌機傳動裝置的傳動大小齒輪的設(shè)計計算 3.1.7大小齒輪的精度設(shè)計 213.1.8齒輪罩的設(shè)計及結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1.9減速機的型號選擇 223.1.10其他參數(shù)的確定 234機架的設(shè)計 4.1機架設(shè)計的主要內(nèi)容 4.2底架的設(shè)計 254.2.1機架設(shè)計的一般要求 4.2.2底架的材料選擇 254.2.3底架的大體尺寸 254.2.4確定攪拌筒偏離機架底架重心的距離 4.2.5底架所受各力的分析計算 4.2.6求各點的力矩 4.2.7選材 4.2.8底架的校核 4.3支腿的設(shè)計 4.3.1校核支腿的穩(wěn)定性 4.3.2局部穩(wěn)定性的校核 424.4梯子及欄桿的設(shè)計 4.5上料架與底架的聯(lián)結(jié)形式及臺板的設(shè)計 444.5.1上料架與底架的聯(lián)結(jié)形式 4.5.2臺板 454.6電機底架的設(shè)計 4.7減速器底板的設(shè)計 設(shè)計總結(jié) 參考文獻 49 49 強制式攪拌機從20世紀50年代初興起后就得到了迅速的發(fā)展和推廣。最先出現(xiàn)的是圓盤立軸式強制混凝土攪拌機。這種攪拌機分為渦槳式和行星式兩種。19世紀70年代后，隨著輕骨料的應(yīng)用，出現(xiàn)了圓槽臥軸式強制攪拌機，它又分單臥軸式和雙臥軸式兩種，兼有自落和強制兩種攪拌的特點。其攪拌葉片的線速度小，耐磨性好和耗能少，發(fā)展較快。強制式混凝土攪拌機拌筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸臂架上裝有攪拌葉片，加入拌筒內(nèi)的物料，在攪拌葉片的強力攪動下，形成交叉的物流。這種攪拌方式遠比自落攪拌方式作用強烈，主要適于攪拌干硬性自落式攪拌機早在20世紀初由蒸汽機驅(qū)動的鼓筒式混凝土攪拌機已開現(xiàn)。50年代后，反轉(zhuǎn)出料式和傾翻出料式的雙錐形攪拌機以及裂筒式攪拌機等相繼問世并獲得發(fā)展。自落式混凝土攪拌機的拌筒內(nèi)壁上有徑向布置的攪拌葉片。工作時，拌筒繞其水平軸線回轉(zhuǎn)，加入拌筒內(nèi)的物料，被葉片提升至一定高度后，借自重下落，這樣周而復(fù)始的運動，達到均勻攪拌的效果。自落式混隨著我國城市化進程不斷向前推進，商品混凝土得到了迅速發(fā)展和推廣應(yīng)產(chǎn)品已形成系列化，但技術(shù)水平參差不齊，只有部分產(chǎn)品接近先進水平，有些技術(shù)已經(jīng)超過進口混凝土攪拌站的水平，其中部分產(chǎn)品具有自動化程度高、生產(chǎn)能力高、稱量精度高、投資少、攪拌質(zhì)量好，能實現(xiàn)多倉號、多配合比、不間斷地連續(xù)生產(chǎn)以及主機及其主要元器件的國產(chǎn)化程度高等優(yōu)點，但我國的混凝土攪拌站還存在著整體技術(shù)含量不高、普及率不高、地區(qū)差異較大、智能化前大部分企業(yè)在生產(chǎn)調(diào)度、運輸、泵送、經(jīng)營業(yè)務(wù)、質(zhì)量控制、資金運作、人力資源調(diào)度等方面仍然以管理者的主觀決斷和人工操作為主。混凝土企業(yè)管理水平的高低已沒有本質(zhì)的區(qū)別，二、三級企業(yè)的入市門檻又很低，市場競爭往往體現(xiàn)在低層次的價格和付款方式的競爭上。今后，企業(yè)間競爭能力的差別將本論文主要由傳動裝置和總體部分構(gòu)成，主要計算了電機的選擇，減速機的確定和齒輪傳動比的研究，對總體部分主要是研究機架結(jié)構(gòu)方案的確定、機架上所有部件之間相互位置的確定、機架上所有部件與機架的連接方式及安裝1.出料容積500L2.進料容積800L3.最大骨料粒徑4.生產(chǎn)率：()混凝土?xí)r建筑材料中的一種主要的材料，它是以水泥做為黏結(jié)劑把骨料粘混凝土攪拌機就是用來大量生產(chǎn)混凝土的機械。混凝土攪拌機有自落式和強制式?；炷翉乃苄曰炷涟l(fā)展到干性，硬性混凝土，強制式攪拌機得到了很大發(fā)展。強制式混凝土攪拌機不僅能攪拌干硬性混凝土，而且能攪拌輕骨料成本低。因此，強制式攪拌機得到了很大的發(fā)展，但這種攪拌機的功率損耗比凝土攪拌機的攪拌要求，攪拌機發(fā)展了許多機型，它們在結(jié)構(gòu)和性能上各有特統(tǒng)，攪拌傳動系統(tǒng)，上料、卸料系統(tǒng)，供水系統(tǒng)，機架及行走系統(tǒng)，電氣控制雙臥軸混凝土攪拌機具有操作簡便的特點，既能攪拌干硬性混凝土又能攪拌塑組成簡易式混凝土攪拌站的雙重優(yōu)越性，還可為攪拌站提供配套主機，適用于識。而且學(xué)會把所學(xué)知識有效的用運到解決實際問題中的能力，不僅對課本所學(xué)知識有了更深層次的掌握，同時提高了自己解決實際問題的能力。學(xué)會了更好的查閱相關(guān)資料，為以后打下良好基礎(chǔ)。本次畢業(yè)設(shè)計使我們受益匪淺，通2設(shè)計的主要內(nèi)容2.2.1攪拌裝置攪拌裝置包括：攪拌筒、攪拌軸、攪拌臂、攪拌葉片和側(cè)葉片，具體結(jié)體積小，結(jié)構(gòu)緊，驅(qū)動力大等特點，但考慮到目前國內(nèi)狀況，液壓馬達雖然比故而我們選用傳統(tǒng)的機械傳動。傳動系統(tǒng)由電動機、皮帶輪、減速箱、開式齒輪等組成，如圖2.3所示。電動機8通過皮帶輪7、5帶動二級齒輪減速箱，減速箱兩軸通過由兩個開式小齒輪10和兩個開式大齒輪9組成的兩對開式齒輪副蝸桿傳動，帶傳動，鏈傳動等和支撐件兩部分組成。在原動機和工作機之間傳遞動力，并改變運動的形式，速度大小和轉(zhuǎn)矩大小。他在成本和重量在機器中傳動方案一般由機構(gòu)運動簡圖來表達，他能簡明的表1.上料架：斜置角度為600,它是綜合考慮了上料架的位置及攪拌筒銜接，而且考慮底架的寬度不能超過規(guī)定的長度及上料架的寬度，行程等綜合因素后得出的。上料架的上料軌道(下料軌道)為槽鋼，滾輪的上滾輪置于槽鋼內(nèi)側(cè)，制動式電機通過減速箱帶動卷筒轉(zhuǎn)動，鋼絲繩通過滑輪牽引料斗沿上料架軌道向上爬升，當爬升到一定高度時，料斗底部都門上的一對滾輪進入上料架在上料架上裝有限位開關(guān)，上行程有兩個限位當料斗下降至地坑底部時，鋼絲繩稍松，彈簧鋼桿機構(gòu)使下限位開關(guān)動作，卷揚機構(gòu)自動停車。制動式電機可保證料斗在滿足負荷運行時，可靠地停在任意1.滑輪2.料斗3.進料料斗4卷揚機構(gòu)5.上料架罐底部，通過操作柄可以使其繞水平軸迥轉(zhuǎn)以達到啟閉目的，通過調(diào)整出料?？蓪⒆⑷霐嚢柰玻牧髁客ㄟ^閘閥調(diào)節(jié)，供水在混凝土攪拌機生產(chǎn)混凝土?xí)r，對混凝土質(zhì)量影響較大的除了攪拌機自身的工作性能以外，就是供水精度。由于供水精度要求控制在2%的范圍內(nèi)，故如何更好的滿足精度問題是供水方式的選擇，應(yīng)加以認真考慮。目前，國內(nèi)運用的主要是時間繼電器或虹吸式水箱控制供水精度。但由于虹吸式水箱在不配備圖2.6供水系統(tǒng)1)使用前應(yīng)按圖將附件安好2)使用前應(yīng)檢明電源電壓，電機接線是否接好，確保用電安全3)使用前應(yīng)檢查軸的專項是否正確，轉(zhuǎn)動是否均勻，不能有卡主，異?，F(xiàn)象4)水安的吸上高度是包括能量損失在內(nèi)的，因此泵的安裝高度應(yīng)低于吸上高度5)水泵啟動后二分鐘內(nèi)沒有吸上水，應(yīng)停機檢查上料，下料等的電機。所有電器控制元件都設(shè)在的使用要求：主電機可以點動以滿足安裝修理過程的要求。電氣控制線路設(shè)有空氣開關(guān)，熔斷器，熱繼電器具有短路保護，過載保護，斷相保護的功能，所有控制按鈕及空氣開關(guān)手柄和指示燈均布置在配電箱門上，并設(shè)有門鎖。配電箱內(nèi)的電器元件安裝在一塊鐵板上，安全可靠，操作維修方便。其原理圖如上1.機架：根據(jù)整體的布置情況和尺寸要求，按整體具體要求用槽鋼焊接而成的，并按強度組裝焊鉚在一起，支承主機，并且使各部件空間位置固2.支腿：由于本機容量較大，按國家城建法規(guī)要求卸料高度大于1.5m,采用長短腿配合使用。攪拌時長支腿支承達到使用要求3.1.1攪拌傳動系統(tǒng)的確定選擇圖2.4所示的傳動方案的特點：他不僅保證工作可靠，并且結(jié)構(gòu)簡單，尺寸簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動效率高和使用維護方便，一次是一種經(jīng)濟合理的設(shè)攪拌機的工作轉(zhuǎn)速n?=30.25r/min;根據(jù)傳動比的推薦范圍，V帶一般的傳動比范圍是2-4;二級減速齒輪的傳動比是8-40;齒輪的傳動比是2。又因為總傳動比i。;他們分別表示帶傳動比、減速機傳動比、齒輪傳動比；故電機的可選范圍是：na=i,×no=(32-320)×3所以轉(zhuǎn)速的范圍是968-9680;符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速電機有1500r/min、3000r/min兩種。一般不選則3000r/min的電機，所以選同步轉(zhuǎn)速是1500r/min的電機。由設(shè)計手冊選用Y160L-4電機。它的基本參數(shù)性能如下表所示：表3.1電機的基本參數(shù)功額額/min%AAYL160-4電機的外形尺寸和安裝尺寸等基本參數(shù)型號ABCDE4GHKL外形尺寸高螺栓直徑KE寸/min能得出傳動裝置的傳動比為：合理分配傳動比是設(shè)計中的重要問題，經(jīng)查詢資料和網(wǎng)上查詢以及專用減速機的選用確定了傳動比：3.1.3普通v帶的設(shè)計計算以及帶輪的設(shè)計計算K-工作情況系數(shù)；nm=1460)選定v帶型號為C型號。4.驗算帶的速度v5.確定中心距a和V帶基準長度ld根據(jù)公式算基準直徑ld=1800mm;6.驗算小帶輪上的包角α小帶輪上的包角α按下式計算小帶輪包角合適。7.帶的根數(shù)Ap?-單給帶額定系數(shù)的增量；8.確定軸上的預(yù)緊力F設(shè)計小帶輪結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足以下要求；結(jié)構(gòu)工藝好、重量輕、沒有太大的鑄造內(nèi)應(yīng)力、質(zhì)量分布均勻、安裝對中性好、轉(zhuǎn)速較高時，應(yīng)經(jīng)過動平衡試驗。輪槽的工作面要精細(表面光潔度一般要達到3.2)減少帶的磨損，各槽的尺寸和角度應(yīng)報是一定的精度，使載荷分布均勻。均勻分布。帶輪材料常用灰鑄鐵、鋼、鋁合金或工程塑料等?；诣T鐵應(yīng)用最廣，當v≤30m/s時，用HT200;v=25-40m/s時，宜采用球墨鑄鐵或鑄鋼、沖壓鋼板焊接帶輪。小功率傳動為可用鑄鋁或塑料。帶輪的結(jié)構(gòu)形式和尺寸；結(jié)構(gòu)有四種形式1實心式2腹板式3孔板式4輪輻式。當代輪基準直徑時，可采用輪輻式。表3.4帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)符號基準寬度lf最小輪緣厚度帶輪寬B外徑輪槽角9表3.5帶輪參數(shù)計算公式結(jié)構(gòu)尺寸BCLB=(Z-1)·1+2f=3×(25±0.5)+2×1D?=d?-2(δ+h?)=210-60D?=d?-2(δ+h?)=330mmB=(Z-1)·1+2f=3×(25±0.5)+2×17=111mm;L=(1.5~2)d=60mm;當L3.1.4皮帶罩的設(shè)計皮帶傳動的危險部分是皮帶接頭處、皮帶進入皮帶輪的地方。以及由于混凝土攪拌機的工作環(huán)境、工況情況差，為了避免造成人身安全及石子、水、沙等雜物落入皮帶上，所以要在皮帶外加以防護罩。皮帶的防護罩一般由Q235薄鋼板加工而成。再設(shè)計皮帶防護罩時應(yīng)是皮帶與防護罩保持一定距離，避免工作時皮帶與防護罩內(nèi)壁之間的磨損影響工作效在皮帶罩上焊接由螺栓孔的罩腳，以用來皮帶罩的固定和安裝。其詳細尺及結(jié)構(gòu)見圖3.1圖3.1套腳3.1.5V帶的張緊各種材料的V帶不是完全的彈性體，在預(yù)緊力的作用下，經(jīng)過一段時間的運轉(zhuǎn)后，就會有塑性變形而松弛，是預(yù)緊力降低，帶與輪之間的摩擦力減小，當所傳遞摩察力大于帶與輪之間的摩擦力的總和時，帶與帶輪之間發(fā)生打滑，使帶的磨損加劇，傳動效率降低以至于使傳動失效為了避免以上情況的發(fā)生，為保證帶的傳動效率，應(yīng)定期檢查預(yù)緊力的數(shù)值，如發(fā)現(xiàn)不足時，必須重新張緊，才能使他正常工作，在設(shè)計中，采用移動電動機，使兩帶輪的中心距改變來解決張緊的問題，將裝有帶輪的電機安裝在機架上，機架安裝孔位一兩頭半圓形中間位長方形的通孔。擰開電機安裝螺母，向后拖動電機到合適位置，擰上安裝螺母就可以了，電機應(yīng)平移動，避免帶的張緊對電機產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)扭矩，地板的結(jié)構(gòu)如下圖所示：以下只是結(jié)構(gòu)示意圖沒有具體的尺寸參數(shù)，詳細的尺寸參數(shù)見機架部分的3.1.6攪拌機傳動裝置的傳動大小齒輪的設(shè)計計算前面選擇的電動機為原動力，他是單向驅(qū)動、載有中等沖擊、低速級的轉(zhuǎn)速為n=30.25r/min,傳遞的功率為攪拌軸的輸入功率，從攪拌裝置的設(shè)計的攪拌功率P=11.25KW,可近似平分兩軸，因此傳遞功率現(xiàn)在校核傳動小齒輪與只齒合的大輪的強度。小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)、HB180-210,大齒輪選用45鋼正火，HB150-180;有表查的齒輪的接觸疲勞強度δ,和彎曲疲勞強度應(yīng)力δr;δm|=560MP;δnm?=440MP;δrlm=180MP;因此齒輪的危險截面彎曲應(yīng)力為；d=mz;可得出下式；所以開齒輪是安全的。3.齒輪的圓周速度是所以選用8及精度齒輪，最大線速度是5m/s的精確是合適的。d?=(40-2-0.5)×10=375mm;D?3.1.7大小齒輪的精度設(shè)計8GB/T10095.1-2001.2.確定齒輪副的齒厚由機械設(shè)計手冊的齒距極限偏差fm=±36,fm?=±40由機械設(shè)計手冊的變?yōu)橄禂?shù)x=03.1.8齒輪罩的設(shè)計及結(jié)構(gòu)設(shè)計齒輪傳動可做成開式，半開或閉式，完全暴露在外邊就是開式齒輪，這種傳動不僅使外界雜物容易進入，而且不良、工作條件不好，輪齒容易磨損，工作齒磨損后齒郭形態(tài)破壞容易造成噪音和震動，從而導(dǎo)致傳動失效，為了最大限度的降低灰塵粒土落入齒輪，所以要設(shè)計防護罩，即齒輪罩。齒輪罩的材料大多是鋼板、薄板，通過焊接而成，設(shè)計中用2mm的薄板通過焊接而成，一般有四部分組成，前側(cè)板、后側(cè)板罩腳以及弧面板，后側(cè)板是靠近攪拌同一側(cè)，前側(cè)板靠近減速機，弧面板在齒輪上方，有效地防止石子、灰塵水泥、水等雜物落入，設(shè)計中考慮安裝誤差影響傳動效率，所以要留有一定的間隙，間隙為18mm。罩腳上安裝螺釘?shù)耐?，從而實現(xiàn)安裝固定，下面是齒輪罩的結(jié)構(gòu)示意圖。3.1.9減速機的型號選擇的分度圓直徑是390mm,由安裝尺寸和合理的布局性選用減速機224型號，查機械手冊的ZLY-224型號減速機的尺寸參數(shù)如下；ABHalLtCMmhn83.1.10其他參數(shù)的確定由于確定的傳動比為i=16,又已知攪拌桶的傳遞功率為p=11.25KW,n=30.25r/min,從機械設(shè)計手冊中的公式的取值范圍是126-103,由已知條件和公式可知減速機的輸出端轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速電機的輸出端轉(zhuǎn)速計算軸的的參數(shù)n?=i?×n=30.25×1.56=47.19功率P?=p=11.25KWn?=i?×n?=47.19×16=755.04n=i×n?=1.9×755.04=1434.6從機械手冊中的確定軸的公式是計算減速機的輸出端的軸的的又由于軸上彎矩較小，載荷平穩(wěn)，軸向力較小，單向旋轉(zhuǎn)，A取較小值，有考慮工作機的軸端伸出直徑d?=70mm,配合軸承為6103,GB/T1096鍵20×4.機架外形尺寸的確定(要求運輸寬度不超過2.2米)5.機架鋼結(jié)構(gòu)的選材，機架穩(wěn)定性的校核4.結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，工藝性好，還應(yīng)使機架本身的內(nèi)應(yīng)力小，有溫度變換引機架。受彎構(gòu)件的截面形式有工字鋼，槽鋼，彎曲薄壁鋼，組合梁等，在攪拌機機架中，載荷作用點接近扭轉(zhuǎn)中心，能保證截面不所以采用槽鋼來焊接底架，其中有一些焊件考慮其受力很小用角鋼代替，槽鋼底架的總長度2800mm,總寬度為1680mm,為使制造節(jié)省材料，整機的結(jié)構(gòu)緊背對背放置，寬度方向兩根槽鋼面對面放置，兩背面之間的距離為1680mm,其他的槽鋼間距具體尺寸如圖4.1所示。4.2.4確定攪拌筒偏離機架底架重心的距離在整個底架上，電機減速箱安裝在一側(cè)，從各部件的自重考慮，不對稱的安裝造成整個底架失穩(wěn)的趨勢，所以攪拌筒的安裝位置中心必須偏向機架底架中心線，以保證整機在工作和運輸時具有良好的穩(wěn)定性。利用攪拌筒對中心線的力矩來平衡，考慮此方法會引起底架在長度方向的加長，空間體積太大，不便于運輸，利用移動左右支腿(長度方向)的方法更加簡便。由查閱有關(guān)資料及手冊，可將各部件坐標，重量歸納如下表：部件名稱攪拌筒上料架料斗電機水泵電器箱帶輪000即整機重心在偏離攪拌筒中心線右側(cè)258.7mm,由于左側(cè)常有人工在臺板上操作，加上欄桿的重量，大概整機的重心坐標為180mm.4.2.5底架所受各力的分析計算由于整機重心位置偏移量不是很大，只有180mm,無須將支腿向中間靠近。其它部件自重作用點及尺寸可由底架圖可知，可將AB看做受彎梁，其受力如下圖4.2所示：圖4.2受力圖1.計算支承壓力F,F?的大小其中G=Gm+G#=1100+500×2.3×(1+10%)=2365kg攪拌筒底架支撐對如下圖4.3所示：圖4.3攪拌筒底架支撐M.N兩點為攪拌筒及料在左右支承中心，F(xiàn),F?為PT兩點的受力，且F?=F?,左右支承受力簡圖如圖4.4下所示：圖4.4左右支承受力所以F=F?=771.3kg2.計算支承壓力F?,F?的大小F,F?為料斗上升到最高位置時，料斗中的料已卸入攪拌筒中而料斗還未下降時料斗與上料架的重量壓在AB槽鋼上的力，又前面數(shù)據(jù)可知圖4.5PQ槽鋼受力O?為上料架及料在最高點時底架的估計重心，由于上料架的滑輪等裝置，料斗上升到最高位置時，合重偏靠PT方，則估計O,到第一槽鋼的距離為530mm,并假設(shè)槽鋼PQ和TZ上有兩支承點H、I。畫出受力簡圖如下圖4.6所示：圖4.6受力簡圖ZM=0F?1680-G(1680-205)F?=26×(1680-205)/1680≥M=0G(1680-135)-F·1F?=29×(1680-135)/1680=26.67kg圖4.10總示意圖F?·395+(F+F?)·795+2025·(F?+F?)+2415·F?+F?·2474.2.6求各點的力矩因為將槽鋼視為受彎梁，則求各力的彎矩，彎矩?zé)o論在指定截面的左側(cè)或Mc=N?·395=922×395=361490×9.8=3569062N/kg=356M?=N?·795-400·F?=922×795-400×22.83=723858×9.8=7093.8KNmmM=N?·(2800-2025)-F?·(2415-2025)-F?·(247=1030.1×(2800-2025)-196.83×(2415-2025)-2=769759.13×9.8=7543.6KN·mmM=N?·(2800-2415)-F?·(2475=3870.88KN·mmM?=N?·(2800-2475)=1030.1×325=33478.25×9.8=3280.87KN·mmMg=0由以上的彎矩計算結(jié)果可以畫出AB槽鋼的受力彎矩圖，該槽鋼的受力彎矩圖如下圖4.11所示：圖4.11槽鋼的受力彎矩圖4.2.7選材所選材料為普通碳素鋼Q235,查《機械設(shè)計手冊》可知4.2.8底架的校核1)校核其強度型尺寸(mm)H[0g9413由《機械設(shè)計手冊》取相關(guān)數(shù)據(jù)：b=60mm,h=140mm,t=9.5mm,一根截面對稱的梁，載荷作用在其最大剛度平面內(nèi)，當載荷較小時，梁的彎曲平衡狀態(tài)是穩(wěn)定的。由于外界各種因素會使梁產(chǎn)生微小的側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)變形，在外界影響消失后，梁仍能恢復(fù)原來的彎曲和扭轉(zhuǎn)，沒有喪失繼續(xù)承擔(dān)載荷的能力。但這時如果外界載荷稍微增大一些，梁的變形就會急劇增加，并導(dǎo)致梁的破壞，這種情況表示梁喪失了整體穩(wěn)定性。梁維持其穩(wěn)定性能承擔(dān)的最大載荷或最大彎矩稱為臨界彎矩。對于軋制槽鋼簡支梁的整體穩(wěn)定系數(shù)，不論載荷的形式和載荷作用點在截面高度上的位置如何均可按下式計算：式中h—槽鋼的截面高度b—槽鋼的翼緣高度t—槽鋼的平均腿厚度f,—材料的屈服極限(公式出自《鋼結(jié)構(gòu)》附錄)對此槽鋼進行校核：(注：f,=225Mpa由《材料力學(xué)》表2-1中查出)則有,即AB槽鋼單獨受力的整體穩(wěn)定性滿足要求，強度滿足要求。并且AB槽鋼在底架中并不是計算的簡支梁，而是和許多焊接件焊接后構(gòu)成底架，使底架的整體穩(wěn)定性得到進一步加強，所以穩(wěn)定性完全可以得到保證，強度滿足要求。為使槽鋼穩(wěn)定性更好，在槽鋼兩翼之間間隔的焊接了一些加強筋。2)校核AB槽鋼的剛度校核了槽鋼的強度后，在工程應(yīng)用中，對受彎桿件還應(yīng)有剛度要求，即要求其變形不能太大，每個力作用在槽鋼上都可以簡化成下圖圖4.13,分別求其作用下槽鋼的撓度。圖4.13槽鋼的撓度注：公式出自《材料力學(xué)》上冊表6-1續(xù)表E—鋼材的彈性模量I—截面對主軸的慣性矩=(0.16+2.25+2.24+0.51+0.因為材料的許用撓度為fm=5.21×103mm<5.6m,因此剛度達到要求，并且此槽鋼并不是簡支梁，且不可能產(chǎn)生各力最大撓度的重合情況，所以受力表示實際撓度遠遠小于許用撓度，此剛度達到要求，安全可靠。3)其他槽鋼的校核經(jīng)估算和分析，其他槽鋼所承受的載荷最大也不會超過AB槽鋼，故以校核完成，其他的不必再校核，進行其他的剛度、穩(wěn)定性和強度的校核。對于其他槽鋼，由于其所受彎矩小于槽鋼AB,則其強度均可以保證。支腿安裝于槽鋼I、Ⅱ上，槽鋼Ⅱ受力很小，,所以不易產(chǎn)生抗剪切現(xiàn)象，而槽鋼I受力很大，易發(fā)生剪切變形，所以要對此槽鋼進行抗剪校核。由上述受力計算N?=976.5kg,N?=1035.6kg由公式(公式出自《材料力學(xué)》上冊P180)1.—槽鋼截面對主軸的慣性矩S—槽鋼截面上距中心軸為y的槽線以外部分的面積對中心軸的靜矩。起應(yīng)力集中現(xiàn)象，取安全系數(shù)n=1.5,則[x]=115/1.5=76.7由于孔等會引N/mm2,因為支腿選用Q235的等邊角鋼，四根槽鋼分別安裝在槽鋼I、Ⅱ上，各前支腿和后支腿之間用螺栓聯(lián)結(jié)，選用等邊角鋼L110×110×10,兩后支腿之間同樣的用螺栓聯(lián)結(jié)，前支腿之間無角鋼聯(lián)結(jié)，以便于出料及把卸出的料運走。為了在運輸時不對整機構(gòu)件造成壓損危險，故采用長短支腿的結(jié)構(gòu)，運輸時把長支腿拆卸后由短支腿承重。支腿和底架之間有螺栓聯(lián)結(jié)的斜支撐和鋼板，用于增加整機的穩(wěn)定性。選用等邊角鋼L110×110×10,聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)如下圖4.14所示：圖4.14聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)1.支腿2.斜支撐3.底架槽鋼4.3.1校核支腿的穩(wěn)定性支腿在整機工作時受到整機振動的影響，并承受底架上各部件的自重，為了簡化計算，根據(jù)支腿在整機中的受力情況可以將其簡化為兩端固定(底面腳板在工作時要固定)的受壓桿件考慮，如下圖4.14所示：圖4.14按長度1575mm校核，在四個支腿中，由估算可知，支腿受到的最大壓力Omx=1030kg,考慮到底架上各部件的影響，取底架上各部件的總重為ZG,,由于焊接在槽鋼上的兩前支腿承重較大，故設(shè)兩前支腿承重上面不可避免的要打孔，將有應(yīng)力集中現(xiàn)象發(fā)生。為了保證安全，取安全系數(shù)方能滿足條件，A為截面面積，所選等邊角鋼為L110×110×10,的回轉(zhuǎn)半徑)。因為由λ<3,所以不能用歐拉公式計算臨界壓力，查《材料力學(xué)》上冊這是用直線公式的最小柔度。λ<λ,所以只4.3.2局部穩(wěn)定性的校核對于梯子和欄桿，其強度方面要求不是特別重要，其可能受力也不大。因為梯子僅供以人上下所用，欄桿供人扶撐用，起到安全保護的作用，所以不需對此結(jié)構(gòu)進行強度和剛度的校核，重點在其結(jié)構(gòu)，具體尺寸與形狀如下圖4.15圖4.15欄桿圖4.16