TPP-设备吊耳计算
角度弧度α300.523598776β60 1.047197551γ
150.261799388
吊耳板材质：
Q235-B 吊耳板许用拉应力［σL ］：113MPa 吊耳板许用剪应力［τL ］：79.1MPa 角焊缝系数：
0.7垫板、筒体材质：
0Cr18Ni9
垫板、筒体材质许用拉应力：137MPa 动载综合系数K： 1.65设备重量（空重）G:260KG 重力加速度g,
9.806
式中：L-吊耳孔中心线至垫板中心的距离:
70mm R-吊耳板端部的圆弧，25mm
D-吊耳板中心孔直径，25mm t-吊耳板厚度，8mm
1竖向载荷
计算公式：Fv=G×g×1.65
F V =
4206.774N
2横向载荷
计算公式：F H = Fv •tan α
F H =2428.782101N
3吊索方向载荷
计算公式；F L =Fv/Cos α
F L =4857.564203N
4径向弯矩
计算公式；M= F H •L
式中：L-吊耳孔中心线至垫板中心的距离。
M=170014.7471N*mm
5吊耳板吊索方向的最大拉应力：计算公式：σL =F L /［（2R-D）*S］
式中：R吊耳板端部的圆弧，D吊耳板中心孔直径，S吊耳板厚度，
σL =24.28782101MPa σL ＜σ
L
满足要求
6吊耳板吊索方向的最大剪应力：计算公式：σL =τL
τL =σL =24.28782101MPa σL ＜σ
L 满足要求
7吊耳板角焊缝应力校核
吊 耳 强 度 计 算
示意图
角焊缝面积：
计算公式：A=2*（tanγ+R）*S
A=3924.871077mm2角焊缝的拉应力：
计算公式：σa=F V/A
σa= 1.07182476MPa 角焊缝的剪应力：
计算公式：τa=F H/A
τa=0.618818314MPa 角焊缝的弯曲应力：
计算公式：σab=6M/（t*（2*（L*tanγ+R）)）2
σab=16.64960119MPa 组合应力：
计算公式：σab=((σa+σab)2+4τ2)1/2
σab=17.76459069MPa 角焊缝的许用应力：
计算公式：0.7*［σL］
σ=79.1MPa 结论 吊耳强度计算：满足要求。
吊耳的选用及受力计算
吊耳的选用及受力计算吊耳是一种常见的连接元件，用于将两个物体连接在一起，并且可以承受受力。
在选用吊耳时，需要考虑吊耳的材料、尺寸、受力方式等因素，并且进行受力计算，以确保吊耳的安全可靠性。
下面将详细介绍吊耳的选用及受力计算。
一、吊耳的选用1.材料选择：吊耳通常采用金属材料制作，如钢、铁、铝等。
在选择材料时，需要考虑吊耳所处的工作环境条件，如温度、湿度、腐蚀性等。
一般情况下，钢材是一种常用的选择，因为它具有良好的强度、韧性和耐腐蚀性。
2.尺寸选择：吊耳的尺寸应根据所需承受的受力和连接物体的尺寸来确定。
通常，吊耳的宽度和厚度应满足强度要求，长度应足够长使得吊耳能够正常连接并传递力的作用。
3.结构设计：吊耳的结构设计应能够满足连接的要求，并且具有良好的刚度和强度。
一般情况下，吊耳可以是一个带孔的板材，也可以是一个环形的结构，取决于具体的应用场景。
二、吊耳的受力计算吊耳主要承受两种受力：剪切力和拉力。
在进行吊耳的受力计算时，需要考虑以下几个因素：1.剪切力计算：剪切力是指吊耳连接物体时所受到的垂直于连接方向的力。
剪切力的大小取决于连接物体的重量和斜面角度等因素。
为了确保吊耳的安全可靠性，剪切力计算应该考虑吊耳的强度和剪切应力。
剪切力的计算公式为：剪切力=物体的重力×斜面角度剪切应力=剪切力/吊耳的截面积2.拉力计算：拉力是指吊耳所受到的沿连接方向的力。
拉力的大小主要取决于连接物体的重量和斜面角度等因素。
为了确保吊耳的安全可靠性，拉力计算应该考虑吊耳的强度和拉伸应力。
拉力的计算公式为：拉力 = 物体的重力× sin(斜面角度)拉伸应力=拉力/吊耳的截面积3.安全系数：在进行吊耳的受力计算时，需要考虑相关的安全因素。
通常情况下，可以使用安全系数来确定吊耳的强度，以确保吊耳在受力状态下不会发生破坏。
安全系数的计算公式为：安全系数=吊耳的破坏强度/吊耳所受到的力根据实际情况，选择合适的安全系数，一般建议使用1.5以上的安全系数。
吊耳计算表
= = = = = = = = = = = = = = 满足要求
Fh*H 407378.4
[(2*S+T)*(2(R+S))^3-T(2R)^3]/12
N.mm MPa MPa
1134272.0
[(2(R+S)*(2*S+T)^3-2R*T^3]/12
140992.0 Ihx'/(R+S) 24658.1 Ihy'/(t/2+S) 10070.9 Mh'cosβ /Whx' + Mh'sinβ /Why' 34.5 SQRT[(σ a+σ h') +4τ a ) 46.924 < υ a*[σ ]L=79.1MPa
吊耳计算书 1 设计条件
吊耳板材质： 许用拉应力： 许用接触应力： 许用弯曲应力： 许用剪应力： 角焊缝系数 吊耳焊角高度 动载综合系数 整体重量 参照图纸 [σ ]L = [σ ]C=1.5[σ ]L = [σ ]M=1.0[σ ]L = [τ ]L=0.7[σ ]L υa S K Q = = = = = = Q235-B 113.0 169.5 113.0 79.1 0.7 6.0 2.0 2400.0 23520.0 MPa MPa MPa MPa mm Kg N
2 模型简化纸 吊耳尺寸
吊耳数量 索具与水平方向夹角 水平面投影夹角 吊勾直径
R d t H H1 n α β D
= = = = = = = =
40.0 30.0 16.0 60.0 60.0 4.0 60.0 30.0 22.0
mm mm mm mm mm ° ° mm
2 2
Mpa Mpa
z
吊耳计算
[σ]= [τ]= Φ a=
134.4 MPa 80.6 MPa 0.7 20R
[σ ]H = K= Di = M= δ =
133 MPa 1.65 1800 ㎜ 18.2 T 22 ㎜ 10 T 100 mm 100 mm 48 mm 140 mm 280 ㎜ 560 ㎜ 应力载荷计算及校核
t= R= D= s= L= H tp= L tp=
A=
σ a= τ a= σ ab= σ ab
2(L ·tan 20°+R )S = F v/A = F H/A = 6M/S[2（L ·tan 20°+R ）]2=
(
a
14129.47 ㎜2 11.46 MPa 6.61 MPa 18.40 MPa 32.66 MPa
ab
) 4 a
2
2
=
σab＜[σ],满足要求。 封头局部应力校核
带垫板时方形附件边长为 不带垫板时方形附件边长为
C x= C x=
H
tp
L tp
396 ㎜ 118.87 ㎜
2(l ×tan 20 R) ×S
2
竖向载荷 横向载荷 吊绳方向载荷 径向弯矩 吊耳板吊索方向的最大拉应力 最大拉应力校核结果 吊耳板吊索方向的最大剪应力 最大剪应力校核结果
F v= F H= F L= M= σ L=
t×1000×9.81×K= Fv· tan30° = Fv/cos30° = FH· L=
161865 N 93452.80 N 186905.60 N 13083392.2 N·㎜ 39.94 MPa
容器名称
压缩空气储罐
设计单位 计算依据 计 算 条 件 HG/T21574-2008
吊耳强度计算书
n同时受力的吊耳数，n=2
吊耳的强度校验公式
…………………………………………（2）
…………………………………………（3）
式中： 垂直于P力方向的最小截面积(毫米2)
平行于P力方向的最小截面积(毫米2)
[]材料许用正应力， (牛/毫米2，即兆帕)，[]=325/3Mpa=
[τ]-材料的许用切应力， =65（Mpa）
我们只按a）情况进行计算。公式如下：
………………………………………………（5）
式中：D-作用于吊耳上的垂直拉力（N）；
a-焊缝宽度尺寸，如图2所示，
∑lห้องสมุดไป่ตู้焊缝总长度，mm
[τh]-焊缝许用切应力（N/mm2），[τh]=σb=
3.计算
吊耳的允许负荷计算
将D=4780×
……………………………………………………（1）
吊耳强度计算书
计算
结论
1.原始数据：
最大起吊重量：4780kg
吊耳数量和分布：2只对称分布
吊耳尺寸及焊接方式，见图1
吊耳材质：20钢
吊耳的抗拉强度：σb=410Mpa
2.计算公式
吊耳的允许负荷计算公式：
…………………………………………………（1）
式中：P吊耳允许负荷（N）
D起重量(包括工艺加强材料)（N）
K安全系数，一般取K＝～
钢材的屈服极限，按选用的钢材厚度取值。
计算
1.吊耳强度
吊耳正应力：
σ=﹤[σ]=
吊耳切应力：
τ=﹤[τ]=65Mpa
所以吊耳强度满足要求。
2.吊耳焊缝强度
τh=﹤
[τh]=
所以，吊耳焊缝强度满足要求。
吊耳计算
计算容器重量W lb 冲击系数IF -吊耳材料屈服强度YSL psi 容器材料屈服强度YSV psi 吊耳孔径DH in 外圆半径R in 吊耳宽度B in 吊耳板厚TL in 吊耳加强圈厚TW in 吊孔高度H in 角焊缝尺寸——吊耳与筒体LW in 理论角焊缝尺寸——加强圈与吊耳LR in 实际角焊缝尺寸——加强圈与吊耳LP in 加强圈外径= 2 x (R - LP - 0.125)DWin每个吊耳上所受的垂直负载每个吊耳的设计负载 (FV1或FV2中的较大值)FV lb 推荐的吊钩型式 - Crosby type -推荐的吊钩轴直径DP in校核吊耳横向受力FH lb 弯曲应力 = FH x H / (TL x B 2 / 6)OK 许用弯曲应力= 0.66 x SYL 剪应力 = FH / (TL x B)OK 许用剪应力 = 0.577 x Sa 组合应力 = (Sb 2 + 4 x Ss 2)0.5OK 许用组合应力 = 0.66 x SYL16,6001.0000.0000.375吊耳计算书1,50016,6001.800.0006.0002.0000.3752.0000.0003.7501,350G21307790.3125吊耳校核计算理论最小吊耳半径 = 1.5 x DH Rminin 实际吊耳半径R in OKH1 = R - DH / 2H1in H2 = (DW - DH) / 2H2in 实际吊耳截面积 = H1 x TLA1in 2实际加强圈截面积 = 2 x H2 x TW A2in 2总截面积 = A1 + A2A in 2至中心轴的半径Term 1 = (2 x TW + TL) x ln[(H2 + DH/2) / (DH/2)]tr1in Term 2 = TL x ln[(H1 + DH/2) / (H2 + DH/2)]tr2in 半径 = A / ( tr1 + tr2)NR in 偏心距 = [A1x(H1+DH) + A2x(H2+DH)] / (2xA) - NR e in 弯矩 = FV x NR / 2MB in-lb 单位负载 = FV + MB x (R - NR) / (R x e)UL lb 所需的最小截面积 = UL / (0.66 x YSL)ALmin in 2所需的最小加强圈截面积 = Almin - A1AWmin in 2理论加强圈最小板厚 = Awmin / (2 x H2)实际加强圈板厚OK实际应力 = UL / (TL x H1 + 2 x TW x H2)OK 许用应力 = 0.66 x YSL撕裂应力 = 0.5 x FV / [H2 x (TL + 2 x TW)]OK 许用应力 = 0.577 x Sa支承应力 = FV / [DP x (TL + 2 x TW)]OK 许用支承应力 = 0.85 x YSL0.001.502.001.501.380.567300.560.500.021.080.1733460.310.00加强圈角焊缝校核作用在加强圈处的负载 = FV x TW / (TL + 2 x TW)FW lb 剪应力 = FW / (p x DW x LP)OK容许剪应力 = 0.577 x Sa吊耳与容器壳体间焊缝校核焊缝高度 = 0.7071 x LW WT in 焊缝面积 = 2 x WT x B AW in 2焊缝阻力模数SW in 3吊耳与容器壳体间的剪应力校核剪应力 = FH / AWOK 容许剪应力 = 0.577 x Sa 吊耳与容器壳体间的弯曲应力校核最大弯曲应力 = FH x H / AW OK 容许剪应力 = 0.66 x SYL 吊耳与容器壳体间的组合应力校核组合应力 = (Sbw 2 + 4 x Ssw 2)0.5OK 容许组合应力 = 0.66 x SYL0.273.182.2500.00焊接校核吊耳弯曲应力吊耳剪应力吊耳当量应力吊耳/壳体焊缝弯曲应力吊耳/壳体焊缝剪应力吊耳/壳体焊缝当量应力吊耳曲面所受的应力吊耳撕裂应力吊耳支承应力加强圈焊缝剪应力设计：_____________________校核：_____________________审定：_____________________版本：_____________________日期：_____________________24534669398010,9568495948应力计算值 (psi)693位置13090.00115206321.61210,9566,32210,956109566321.61210,9566321.61214110描述计算值容许值。
TP型吊耳计算
TP型吊耳计算计算压力P C MPa 设计温度t °C 筒体内直径Di #####mm筒体材料筒体材料许用应力[σ]t 189.0 MPa筒体焊接接头系数φ 1.00筒体计算厚度δ11.70mm 筒体厚度负偏差C 10.30mm 筒体腐蚀裕量C 2 2.0mm 筒体厚度附加量C(=C 1+C 2)2.30mm筒体开孔处名义厚度δn 6mm 接管材料5083接管厚度负偏差C 1t0.00mm 接管材料许用应力[σ]t t 67.0MPa 接管腐蚀裕量C2t0.00mm 接管外直径D Et 34mm 接管厚度附加量C t (=C 1t +C 2t )0.00mm接管名义厚度 δnt 7.75mm 接管焊接接头系数φt1.00开 孔 补 强 计 算接管内直径D it D it =D E t -2δ12.5强度削弱系数frfr =Min([σ]t t/0.3545接管计算厚度δt δt=P C D i0.19mm 筒体开孔内直径d d=D it+2C t =12.50mm 所需补强截面积A A=d δ+2δ263.31mm 2补强有效宽度B B=Ma x(2d,d 40mm9.84取二者的较小值h 1=接管实15.00h 1=9.84mm取二者的较小值h 2=接管实0.00h 2=0.00mm筒体多余金属面积A 1A 1=(B-d)(δ-216.96mm 2接管多余金属面积A 2A 2=2h1(δnt -52.74mm 2焊缝截面积A 3A 3=0mm 2另加补强的面积A 4A 4=A-(A 1+A427.53mm 2补强判别补强形式:补强面积已满足要求，补强圈材料补强圈厚度负偏差C 1'补强圈厚度附加量补强圈许用应力[σ]补tMPa 补强圈腐蚀裕量C 2'C'=C 1'+C 2'=mm 补强圈外直径D mm 补强圈有效宽度mm 补强圈计算厚度δ'δ'=A 4/(mm 当[σ]补t ≥当[σ]补补强圈最终尺寸外直径×名D ×δn'=mm×mm补强圈厚度mm50.0补强圈设计5083 （板材）A4为负值,不需另加补强接管外侧有效补强高度h 1接管内侧有效补强高度h 22.000遵循规范:GB150-2011筒体开孔补强简图设 计 条 件=⨯=nt d h δ1=⨯=ntd h δ24。
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。
TPP型吊耳计算
Fv/A
FH/A 6M/（S-C）*[2(L·tan20°+R)]
²
(
A
ab
)2
4
2 A
ab [ ]
数值 Q235B 140
84 0.7 1.5
/ / 1.65 64 3 32 517968 299049.0 598097.9 44857344.6 65.58 合格 65.58 合格 14511.9 35.69 20.61 36.42
L
17 拉应力校核
18
吊绳方向最大剪应 力
L
19 剪应力校核
20 角焊缝面积
A
21 角焊缝拉应力 A
22 角焊缝剪应力
A
23 角焊缝弯曲应力 ab
24
组合应力
ab
25 组合应力校核
26
吊耳计算（HG/T21574-2008）
单位 / MPa MPa / mm / MPa / t 个 t N N N
83.06
合格
备注
N·mm MPa
MPa
mm² MPa MPa MPa
MPa
计算公式
选取
查表
查表
选取
选取
选取
查表
选取
/
选取
m/(n-1)
Fv=Km1g FH=Fv·tan30° FL=Fv/cos30°
M=FH·L FL/[(2R-D)*（S-C）]
L [ ] L L L [ ]
2（L·tan20°+R）*（S-C）
序 号
名称
符号
1
吊耳材质
/
2 吊耳板许用应力 [ ]
3 吊耳板许用剪应力 [ ]
4
4-TPP-设备吊耳计算(中 英)
4203.66 N
210183.07 N*mm
10.51 MPa SAFE
10.51 MPa SAFE
5183.82 mm2
0.70 MPa
0.41 MPa
σ 组合应力：conbination stress 计算公式：σ
ab=((σ a+σ ab) 2
ab=
5.28 MPa
+4τ 2)1/2 σ
ab=
6.04 MPa
角焊缝的许用应力：allowable stress of fillet weld 计算公式：0.7*［σ L］ σ= 结论 conclusion 吊耳强度计算：intensity calculation of lifting lugs 96.53 MPa SAFE 134
吊 耳 强 度 计 算 lifting lugs intensity calculation
示意图sketch map
吊耳板材质：lifting lugs plate material 设计温度：desig temperature 吊耳板许用拉应力［σ L］：lifting lugs plate allowable tension stress 吊耳板许用剪应力［τ L］：［τ L］=0.7*［σ L］lifting lugs plate allowable shear stress 角焊缝系数：fillt weld coefficient 垫板、筒体材质：pad 、shell plate material 垫板、筒体材质许用拉应力：pad、shell plate material allowable tension stress 动载综合系数K：moving load colligation coefficient 设备重量（空重）G: equipment weight(empty weight) 吊耳数量N: lifting lugs quanty 重力加速度g,acceleration of gravity 式中：remark L-吊耳孔中心线至垫板中心的距离:distance of lifting lugs hole centre line to pad centre R-吊耳板端部的圆弧， end's round arc of lifting lugs plate D-吊耳板中心孔直径， centre hole dia.of lifting lugs plate S-吊耳板厚度，thickness of lifting lugs plate 1 竖向载荷：vertical load 计算公式：Fv=G×g×2.0/N calculation form FV= 2 横向载荷：leverl load 计算公式：FH= Fv •tan30° FH= 3 吊索方向载荷：sling load 计算公式；FL=Fv/Cos30° FL= 4 径向弯矩：radial bending moment 计算公式；M= FH•L M= 5 吊耳板吊索方向的最大拉应力：max tension stress of lifting lugs plate along sling 计算公式：σ L=FL/［（2R-D）*S］ σ L= σ L＜σ L 6 吊耳板吊索方向的最大剪应力：max shear stress of lifting lugs plate along sling 计算公式：σ L=τ L τ L=σ L= σ L＜σ L 7 吊耳板角焊缝应力校核：check the stress of lifting lugs plate fillt weld 角焊缝面积：acreage of fillet weld 计算公式：A=2*（tan20°+R）*S A= 角焊缝的拉应力：tension stress of fillet weld 计算公式：σ a=FV/A σ a= 角焊缝的剪应力：shear stress of fillet weld 计算公式：τ a=FH/A τ a= 角焊缝的弯曲应力：bending stress of fillet weld 计算公式：σ
吊耳受力及强度验算.
1. 吊耳受力及强度验算油醇分离器均无吊耳如用捆绑方法吊装,吊装难度大、费时、费工,且不经济。
现用60mm厚的钢板组焊吊耳,用8根设备大盖螺栓固定在顶端筒部上。
现根据设备装配图。
进行吊耳受力及强度验算。
1.1受力验算1.1.1设备重量P'=Q'-Q1-Q2-Q3-Q4=106.7-0.338-23.023-2.351-0.326=80.662t Q'——厂方给定设备重量Q'=106.7tQ1——油罐环重Q1=0.338tQ2——大盖重Q2=23.023tQ3——主螺柱Q3=2.351tQ4——主螺母Q4=0.326t1.1.2 计算重量P=(P'+g*K*K1 =(80.662+2.5×1.1×1.1=106.3t g——索具重g=2.5tK——动载系数取K=1.1K1——不均衡系数取K1=1.11.1.3 吊装时每根螺栓受力P1=P/n=106.3/8=13.29tn——吊装时使用螺栓根数n=8根1.1.4 按设计压力推算每根螺栓受力设备设计压力N=16Mpa,设备大盖受压面直径d2=22cm大盖螺栓36根,螺栓最小断面d1=9.7cmP2=(πd2/4*N÷36=(π*2202/4×160÷36=168947Kg按设计压力推算每根螺栓受力168.947t,大于吊装时每根螺栓受力13.29t,安全。
2. 螺栓抗剪验算2.1 每根螺栓永受剪力σ=50/8=6.25t2.2 每根螺栓断面积F=πd2/4=π*9.72/4=73.898cm22.3 螺栓剪应力τ=σ/F=6250÷73.898=84.6Kg/cm2安全3. 吊耳强度验算3.1 吊耳受力吊装时使用4个吊耳。
P"=P/4=106.3÷4=26.6t3.2 3-4断面σ=〔P"(4R2+d2〕÷〔δ*d(4R2-d2〕=〔26600×(4×152+10.82〕÷〔6×10.8×(4×152-10.82〕=533Kg/cm23.3 1-1 断面σ1= P"/〔(20-10.8×6〕=26600÷〔(20-10.8×6〕=481Kg/cm2 3.4 耳板弯矩M=P*L/4=26600×44.28÷4=294462Kg·cm3.5 吊耳断面系数ψ=6×43.52÷6=1892cm23.6 弯应力σ=M/ψ=294462÷1892=155 Kg/cm23.7 耳板许用应力耳板杆质A3钢板厚60mm,属第三组,其屈服限σs=2200 Kg/cm2,取安全系数n=1.8〔σ〕=σs/n=2200÷1.8=1222 Kg/cm2〔σ〕>σ安全4. 耳板焊缝受力及强度验算4.1 支点受力(焊缝受力N'= P''/2=26.6÷2=13.3t4.2 焊缝弯矩M= N'×12=13300×12=159600 Kg·cm4.3 断面积F=2×0.7×h×L=2×0.7×1×43.5=60.9cm2h ——焊缝高h=10mmL ——焊缝长L=435mm4.4 焊缝断面系数ψ=2×(0.7hL2/6=2×(0.7×1×43.52÷6=441m3 4.5 弯应力σM=M/ψ=159600÷441=363 Kg/cm24.6 剪应力τ=N'/F=13300÷60.9=218 Kg/cm24.7 组合应力τ'=(σm2+3τ21/2=(3622+321821/2=503 Kg/cm2贴角焊缝、坑弯剪许应力套表〔σz〕=1200 Kg/cm2>σ523 Kg/cm2 安全。