吊耳计算说明书

7.4 主吊耳管式强度校核

图1 主吊耳管式平面图

7.4.1 计算惯性矩与抗弯模量

管口内径： d = D1-2×T1 = 480.00-2×18.00 = 444.00 (mm) 式中，D1、T1如图1所示。 吊耳横截面面积：

A = π/4×(D12-d2)+d×(T5+T6)-T5×T6

= π/4×(480.002-444.002)+444.00×(14.00+14.00)

-14.00×14.00

= 38361.48 (mm2)

式中，D1、T5、T6如图1所示。 惯性矩：

I0 = π/64×(D14-d4)+T5×d3/12+d×T63/12-T5×T63/12

= π/64×(480.004-444.004)+14.00×444.003/12+444.00

×14.003/12-14.00×14.003/12 = 800313846.18 (mm4)

式中，D1、T5、T6如图1所示。 B-B截面处抗弯模量： Wb = 2×I0/D1 = 2×800313846.18/ = 3334641.03 (mm3)

7.4.2 危险截面校核

竖向载荷：

Fv = Q×9.8×1000×(m×n0×n1)/2

= 130.00×9.8×1000×(1.20×1.10×1.00)/2 = 840840.00 (N) 式中

Q——吊耳额定载荷(t)； m——安全系数； n0——动载系数； n1——不均匀系数。 横向载荷： Fh = Fv/tgα

= 840840.00/tg90.00° = 0.00 (N)

式中，α为索具与吊耳中心线夹角。 径向弯矩： Mb = Fv×L1

= 840840.00×200.00 = 168168000.00 (Nmm) 式中，L1如图1所示。 B-B截面的剪切应力为：

τ = (3/2)×Fv/B

=(3/2)×840840.00/38361.48 =32.88 (MPa) 其中，B为B-B截面面积。 B-B截面处最大弯曲应力： σ1 = Mb/Wb

= 168168000.00/3334641.03 = 50.43 (MPa) 吊耳轴向应力： σ2 = Fh/B = 0.00/38361.48 = 0.00 (MPa) 其中，B为B-B截面面积。 组合应力： σ3 = σ1-σ2 = 50.43-0.00 = 50.43 (MPa) B-B截面处合成应力： σ = (σ32+4×τ2)0.5 =( 50.432+4×32.882)0.5

= 82.87 (MPa) < 许用应力242.42 (MPa) B-B截面合成应力校核合格！！！ A-A截面的剪切应力为： τ = (3/2)×Fv/A

=(3/2)×840840.00/38361.48

= 32.88 (MPa) < 许用剪应力139.96 (MPa) A-A截面剪切应力校核合格！！！ 其中，A为A-A截面面积。

7.4.3 吊耳处塔壁内产生的极值应力计算

图2 吊耳焊接处的应力计算分析图

在局部应力计算过程中，一共要计算八个力包括：吊耳上部内表面应力σui、吊耳上部外表面应力σuo、吊耳左侧内表面应力σli、吊耳左侧外表面应力σlo、吊耳下部内表面应力σdi、吊耳下部外表面应力σdo、吊耳右侧内表面应力σri、吊耳右侧外表面应力σro。

下面以吊耳上部内表面应力σui为例，详细讲解每个局部应力的求解过程： 如图2所示，由P、MC、ML在吊耳处塔壁内产生的极值应力计算： σr1 = σnr+σmr = P(nr+6mr)/T2 = 0.00 (MPa) σθ1 = σnθ+σmθ = P(nθ+6mθ)/T2 = 0.00 (MPa) σr2 = σnr+σmr = MC(nr+6mr)/T2d = 0.00 (MPa) σθ2 = σnθ+σmθ = MC(nθ+6mθ)/T2 = 0.00 (MPa) σr3 = σnr+σmr = ML(nr+6mr)/T2d = -54.26 (MPa) σθ3 = σnθ+σmθ = ML (nθ+6mθ)/T2 = 616.21 (MPa) σr =σr1 + σr2+ σr3 = -54.26 (MPa)