卷扬机受力计算

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1、 附件 1、采用电动机功率 1.5KW，钢丝绳直径 11.5mm，卷筒直径 180mm，卷筒容绳量35m，额定速度 1380r/min，整机重量 150kg。动力采用 ZD121-4 型电动机。采用16mm 螺纹钢筋锚入混凝土做支撑锚固，具体布置详见附图。2、斜坡段抗弯强度和挠度验算 斜坡支撑采用壁厚 3.2mm、外径 48mm 的架子管，抗剪强度满足要求，仅对其进行弯矩和挠度进行验算。抗弯强度验算 弯矩验算按照三等跨连续梁进行计算，跨间距即钢筋支撑间距 l=1.0m。动荷载系数取 1.4，净荷载系数取 1.2；当荷载位于跨中时弯矩和挠度最大 架子管自重均布净荷载：q=3.3310=33.3N

2、m 最大弯矩 M=0.081.2ql2+0.21.4F垂l=0.081.233.311+0.21.41056.67 1 =299.1N m 抗弯强度 架子管截面抵抗矩 W=4493mm3 =M/W=299.1 10004493=66.56 N/2205 N/2=f 满足要求 挠度验算 挠度计算按照二等跨连续梁偏安全 容许长细比取 150 钢材弹性模量 E=206KN/2 架子管惯性矩 I=10.78 4 =0.521ql4（100EI）+1.497F垂l3（100EI）=0.712mm1000/150=6.67 满足要求 3、斜坡段支撑稳定性验算 支撑采用壁厚 3.2mm、外径 48mm 的架

3、子管 面积 A=380.13mm2 惯性矩 I=11499.01mm4 回转半径 i=5.5mm 长度系数取 1.5 对稳定性公式适用范围进行验算 柔度=h/i=1.57005.5=190.9 小于钢结构支撑容许长细比=200 满足公式要求 稳定性验算 由=190.9 查得=0.218 F垂/(A)=1056.67（0.218380.13）=12.75 N/2205 N/2=f 满足稳定性要求。4、卷扬机稳定性验算 卷扬机底座尺寸 0.8m0.5m.卷扬机重量 150kg，因为电动机装在底座偏后侧，卷扬机的重心偏后，为了偏于安全，假设卷扬机的重心在底座中心处。钢丝绳的角度与水平的夹角 55，受

4、力点在钢丝绳与滚筒相切处。钢丝绳的最大拉力为启动时的瞬间拉力，此时拉力为卷扬机的额定拉力 800kg。倾覆验算 F1=15010=1500N F2=80010=8000N F1 距 B 点的距离 L1=0.48m，F1 对 B 点的力矩：m1=F1L1=15000.48=720 Nm F2 距 B 点的距离 L2=0.07m，F2 对 B 点的力矩：m2=F2L2=80000.07=560 Nm 安全系数=m1/m2=1.714，而且底座四个角还有四根地锚增加抗倾覆性，满足抗倾覆要求。抗滑移验算 在卷扬机底座的四个角做地锚，采用16mm 螺纹钢筋锚入地面。地锚的抗剪强度很显然满足要求，需要进行

5、验算的是混凝土的抗剪强度。卷扬机和混凝土的摩擦系数取 0.4。提升时摩擦力：F摩=0.4（1500+8000sin55）=3421.3N 提升作业时钢丝绳拉力的水平分力通过四根地锚对混凝土进行挤压破坏。每根地锚对混凝土体的压力 F压=(cos55F2-F摩)/4=(0.5748000-3421.3)4=292.68N 压力面积 A 压=0.0220.8=0.0176 地锚对混凝土的压强：P=F压/A=16.63KPa 根据混凝土粘聚力平均值 Cq=23.8KPa 地锚对混凝土的压强 P=16.63KPa混凝土粘聚力平均值 Cq=23.8KPa，满足卷扬机抗滑移稳定性要求。钢丝绳拉力验算 卷扬机

6、工作级别取 M3，安全系数Kn取 3.55。钢丝绳直径应满足如下公式：doonFRKK d=钢筋直径 Fo=卷扬机额定拉力，取 8000N Kn=钢丝绳安全系数，取 3.55 K=钢丝绳最小破断拉力系数，取 0.332 oR=钢丝绳公称抗拉强度，取 1400N/mm oonFRKK=7.82mm 卷扬机适配钢丝绳直径 d=11.5mm7.82mm，满足要求。5、施工要求（1）卷扬机基础应能可靠的承受作用在其上的荷载，地脚螺栓埋深与做法应符合设计和说明书的规定。底座的四个角做地锚,采用16mm 螺纹钢筋锚入地面,连接螺栓必须拧紧，涂抹黄油、垫弹簧垫圈，不得少装漏装。(2)缆风绳直径不小于 9.3mm，角度 45-60 度对角布置，缆风绳应设独立地锚，缆风绳螺丝与地锚连接，地锚应符合要求，缆风绳不得有接头，绳卡数量不少于 3 个。(3)安装钢丝绳在卷筒上最少圈数不小于 4 圈，在卷筒上必须排列整齐，不许错乱扎压。(4)迁引钢丝绳和副钢丝绳接头的绳夹不能少于 3 个，绳夹的距离为绳径的 6 倍以上，绳夹方向一致，U 型螺栓装在绳尾一侧，绳夹以下的绳尾末端用铁丝绑扎。揽风绳加固 地脚锚固处理