交流载货电梯机房主承重梁的超静定设计(一)

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[摘 要] 针对标准货运电梯不能满足一些特殊客户多样性要求的问题，本文详细地介绍了一种非标准交流货运电梯设计方法：电梯机房主承重梁由二支承设计成三支承的超静定设计，在不改变原材料的情况下，满足了客户要求，经过空载与负荷试运行，显示了设计是成功的，并取得了较好的经济效益。
　　[关键词] 交流货梯 主承重梁 超静定设计
　　
　　随着社会的发展和人民生活的改善, 电梯的使用越来越普遍, 给人们的工作和生活带来极大便利。由于专业厂家的货梯都是按照标准来设计，往往不能满足一些特殊要求，根据某卷烟厂的实际情况与要求，设计了其生产车间的载货电梯。其具体要求为设计一个，载荷为标准3吨的载荷量，而轿厢面积为标准5吨电梯的面积。对于这样一个电梯，采用标准的货运电梯不能满足要求，本文是在标准3吨电梯的基础上对主承重梁重新进行了设计，即由原来的二支承结构改为三支承的超静定结构，大大改善了梁的受力，以下是具体地设计计算过程。
　　一、机房主承重梁的设计计算
　　1.机房的梁承受的负载重量
　　计算公式：
　　P总＝P1+P2＝P1+2[2W+(1-F)L+ω]
　　式中:P1―静负载重量（曳引机、曳引轮、电机及梁的自重等）
　　 P2―动负载重量(装运负载重量+轿厢自重+对重及钢绳等)
　　 W―轿厢自重，L―装运负载重量，
　　 F―对重的不平衡系数，
　　 ω―钢丝绳、随行电缆等的重量。
　　取P1=5000kg,W=3500kg，F=0.5，L=3000kg，ω=2000kg
　　∴P总＝5000kg+2[2×3500+(1+0.5)×3000+2000]=32000kg
　　即机房的梁承受的负载总重量为32000kg。
　　2.机房的梁的结构及受力分析
　　(1)承重分布
　　则:F1=6000kg，F2=6000kg，F3=7500，F4=7500kg
　　F5=F2+F3+P1=6000+7500+5000=18500kg
　　其中:P1为静负载重量。
　　(2)机房的梁的结构及受力：①结构图(如下图)
　　②根据受力最多的第3梁的受力分析,得:，
　　③求R1’(R1’=R4+R5+R1):因分布距离较小，因而将R4和R1合成一点计算,得R1’＝R5+R(4+1)=4700+4700=9400kg
　　④求支反力RB得：RB=9400+4700+3800-5250=12650kg
　　3.求梁的弯矩、应力
　　(1)求各点的弯矩：MC、MD、ME
　　MC=0.413×12650＝5230kg・m
　　MD=1.193×12650-0.78×9400=7760kg・m
　　ME=0.7×3800=2700kg・m
　　(2)画弯矩图
　　(3)求最大弯曲应力：设选用工字钢36a，则其WZ=875cm2
　　于是有
　　(4)许用应力[σ]:查表得Q235或Q235的σ0.2＝23.5kg/mm2，
　　取安全系n=4,则,
　　故采用材料工36a不安全。同理采用工40a也不安全。
　　4.改用超静定梁（增加一个支承点）
　　(1)求支反力RC:由变形协调条得载面C的挠度为零，即YC=0
　　而yc=yC・D+yC・E+yC・RC+yC・G,最后计算得出：