⑴平衡梁强度及稳定性校核
平衡梁的力学特性计算:
截面面积:S = π(D2 – d2)/ 4 = 3.14×(3772 – 3532) / 4 = 13753㎜2
惯性矩:J = π(D4 – d4)/ 64 = 3.14×(3774 – 3534) / 64 =229×106㎜
截面系数: W = J/D/2 = 229×106 / 377/ 2 = 1214×103㎜3
惯性半径:ρ= (J / S)1/2 = (229×106 / 13753 ) 1/2 = 147.4㎜
平衡梁的受力形式属两端铰接,两端固定形式修正系数μ1 = 1,由于无截面变化,它的外形修正系数μ2 = 1。
计算长度:L0 =μ1·μ2·L = 1×1×4600
= 4600㎜
细长比:λ = L0 / ρ = 4600 / 147.4
=31.2
欧拉公式的适用范围为:
λ=(π2E /μ2σn)1/2 ≥100
本工程的平衡梁采用20#钢制作,λ=31.2<100不适用欧拉公式。因此,采用压弯应力组合公式。
依据《起重机械与运输》附录十四查得: 平衡梁轴心受压稳定系数ψ=0.63
平衡梁所承受的组合应力:
σ = M / W + F /(ψS)
= 0 + 1214×103 /(0.63×13753)
= 140 MPa ≤[σ]= 155 MPa
平衡梁满足安全吊装要求。
1.3吊耳强度校核
①板式吊耳
以平衡梁吊耳为例,由于吊耳是对称的,上孔的受力比下孔大,同时,又因为吊耳的内外圆为同心圆。其抗拉能力远远大于其承受的剪力,因此,只校核上吊耳与吊索接触部位的抗剪强度。
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S1 =δ×(w-r)/2
= 50×(300 – 120)/2
= 4500㎜2
吊耳受力部位的抗剪强度:
τ= T / S1
= 417×103 / 4500
= 92.6MPa ≤[τ]=110MPa
4.2.4吊索钢丝绳校核:
吊索钢丝绳用φ39-6×37+1-170,主吊和副吊使用同规格钢丝绳
该钢丝绳单根破断拉力=80.2t
每侧钢丝绳捆绳2圈4根,两侧8根钢丝绳总破断拉力为80.2×8=641.6t
最大吊重69.6t,安全系数为641.6÷69.6=9.2
因此满足使用要求。
4.2.5钢丝绳卸扣选型:根据吊装手册卸扣选型为50tD型卸扣.
4.2.6吊车选型:
4.2.6.1吊装位置及作业半径
吊车在压缩机基础北面:150t履带吊作业半径:3.4+6.2=9.6
200t汽车吊作业半径:4.4+6.2=10.6
300t汽车吊作业半径:4.4+6.2=10.6
吊车在压缩机基础两侧:
150t履带吊作业半径:7.8米
200t汽车吊作业半径:8.8米
300t汽车吊作业半径基本同200t汽车吊。
根据吊装受力计算(69.6t)和满足现场条件吊车的最小吊装半径来选择主吊车。查性能表可得QAY200全地面起重机满足要求。辅助吊车50吨液压汽车起重机满足要求。
考虑施工现场周边地区吊车拥有能力和吊装作业强度,吊装用时、吊装安全性及现场实际情况等综合因素,我项目部确定大型压缩机吊装使用QAY200吨吊车主吊, 50吨吊车辅助吊装的施工方案进行玛纳斯压气站压缩机组的吊装。
4.3吊车性能参数:
查性能表可得各型吊车性能参数如下:
吊车臂杆
长度
吊车
作业半径 13.1 18.1 22.5
8.0 84.2 85.3 73.5
9.0 73.8 74.9 68
10 65.4 66.5 61
浦元50 T液压汽车吊车性能表:
吊车臂杆长度
吊车作业半径 10.8 18.15
4.0 38 28.5
4.5 34 27.5
由性能表可以看出所选吊车满足吊装作业要求。
4.4吊装工具:
本次吊装施工为防止吊装过程中,绳具挤压压缩机和燃气轮机突出的仪表部件等设备附属的附件,主吊的200t吊车采用平衡梁吊装的形式,两台50t吊车分别直接吊压缩机两侧的吊耳,平稳吊装压缩机和燃气轮机。
吊装用φ377×12mm平衡梁按下列要求制作:
平衡梁各部位尺寸见5.4.1图/表
①、平衡梁选用20#钢管制作,平衡梁上的板式吊耳选用Q235钢板制作;
②、制作平衡梁用的钢管、钢板不得有变形及裂纹等缺陷;
③、平衡梁钢管与其上的板式吊耳之间选用焊条J427进行焊接;
④、平衡梁的板式吊耳内孔若采用气焰切割,切割完后必须将内孔壁打磨光滑;
⑤、板式吊耳加工完后,必须保证内孔与外圆直径的最小差值不得小于设计要求。
表4.4-1 平衡梁尺寸规格表(mm)
序号 平衡梁编号 E B L G X D*T r R1 吊耳厚度δ
1 1 675 4360 4600 4900 120 377×12 120 150 50
吊卡采用:50 t=6个。
吊装用钢丝绳:φ52-6×37+1-170 L=10m 共计8根
经计算吊装钢丝绳与平衡梁的夹角为62.50
4.5吊装平面图:
拖车行走及吊车平面站位如下图5.5.1
4.6吊装立面图:
200t吊车吊装立面见图5.6.1