400T新型桅桿式起重機(jī)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 自有人類文明以來 ,物料搬運(yùn)便成了人類活動的重要組成部分 ,距今已有五千多年的發(fā)展歷史。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大 ,自動化程度的提高 ,作為物質(zhì)搬運(yùn)重要設(shè)備的起重機(jī)在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中應(yīng)用越來越廣 ,作用越來越大 ,對起重機(jī)的要求越高 。 科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展 , 推動了現(xiàn)代設(shè)計和制造能力的提高。 激烈的國際市場競爭也越來越依賴于技術(shù)的競爭 ,這些都捉使起重機(jī)的技術(shù)性能進(jìn)入嶄新的發(fā)展階段 。 本文根據(jù)國內(nèi)外起重機(jī)的新理論、新技術(shù)和新動向介紹了新型預(yù)應(yīng)力桅桿的設(shè)計 。 首先介紹了起重機(jī)的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢 ,其次說明了采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn) 。 再次 對工作裝置，動力裝置的結(jié)構(gòu)，連接方式，運(yùn)動方式和受力情況進(jìn)行了詳細(xì)的分析和計算。并對該機(jī)械的動力和起升變幅機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計驗(yàn)算，最后驗(yàn)算整機(jī)的穩(wěn)定性。 關(guān)鍵詞 ：桅桿起重機(jī)；預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)； 液壓卷揚(yáng)機(jī) ； 穩(wěn)定性 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 he is of s of of 000 s of of as to in is to of on at of is in to to of of of on in as as of to to in of to of of to on an on of a to of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . I . 1 章 緒 論 . - 1 - 國起重機(jī)新技術(shù)的進(jìn)展與國外發(fā)展動向 . - 1 - 國起重機(jī)新技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展 . - 1 - 外起重機(jī)的發(fā)展動向 . - 2 - 應(yīng)力技術(shù) . - 8 - 關(guān)工作 . - 9 - 要研究內(nèi)容 . - 9 - 第 2 章 桿起重機(jī)設(shè)計計算 . - 10 - 號意義： . - 10 - 算原則 . - 10 - 計主要參數(shù) . - 10 - 載荷計算 . - 11 - 料許用應(yīng)力 . - 11 - 2m、 72m 典型結(jié)構(gòu)計算 . - 12 - 2m 典型結(jié)構(gòu)計算 . - 12 - 2m 典型結(jié)構(gòu)計算 . - 17 - 桿總體計算 . - 21 - 第三章液壓卷揚(yáng)機(jī)設(shè)計 . - 40 - 壓卷揚(yáng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù) . - 40 - 壓卷揚(yáng)機(jī)的總體方案設(shè)計 . - 40 - 構(gòu)設(shè)計 . - 40 - 動設(shè)計 . - 41 - 壓系統(tǒng)的計算 . - 42 - 第 4 章 結(jié)語 . - 44 - 參考文獻(xiàn) . - 45 - 致 謝 . - 46 - 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 1 - 第 1 章 緒 論 國起重機(jī)新技術(shù)的進(jìn)展與國外發(fā)展動向 起重機(jī)作為一種古老的機(jī)械，時至今日，在其承載結(jié)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、取物裝置、控制系統(tǒng)及安全裝置等各方而都有了很大的發(fā)展，其設(shè)計理論、制造工藝、檢測手段等都逐漸趨于完善和規(guī)范化，并己經(jīng)成為一種較完善的機(jī)械。 但由于生產(chǎn)發(fā)展提出新的使用要求，起重機(jī)的種類、形式也需要相應(yīng)地發(fā)展和創(chuàng)新，性能參數(shù)也需要不斷變化與完善。由于現(xiàn)代化設(shè)計方法的建立和計算機(jī)輔助設(shè)計等現(xiàn)代設(shè)計手段的應(yīng)用，使起重機(jī)設(shè)計思維觀念和方法有了進(jìn)一步的更新，其它技術(shù)領(lǐng)域和相鄰工業(yè)部門不斷取得的新科技成果在起重機(jī)上的滲透、推廣應(yīng)用等，更使起重機(jī)的各方面不斷地豐富更新。因此，起重機(jī)將向現(xiàn)代化、智能化、更安全可靠方便的方向發(fā)展。 國起重機(jī)新技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展 絲繩滑輪、伸縮臂導(dǎo)軌等部件中的應(yīng)用 。 金屬基鑲嵌型固體自潤滑軸承在冶金起重機(jī)吊鉤、盛鋼桶耳柱及大型裝卸橋俯仰臂架回轉(zhuǎn)鉸處的應(yīng)用等等 。 都促成了起重機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和機(jī)械零部件的發(fā)展降低了制造成本 ,改善了使用性能。 起重機(jī)新型硬齒面和中硬齒面減速器、立式減速器、二合一減速器、二環(huán)式減速器 ； 起重機(jī)新型徑向棒銷聯(lián)軸器和軸向棒銷聯(lián)軸器 ； 起重機(jī)用新型電力液壓塊式制動器、電磁塊式制動器 ； 起重機(jī)用臂鉗式制動器、鉗式制動器 ； 起重機(jī)新標(biāo)準(zhǔn)吊鉤、車輪、滑輪 ;起重機(jī)用電線滑車、滑接輸電裝置、安全滑觸線 ； 起重機(jī)用液力偶合器、自動防風(fēng)別軌 器 ； 輪、導(dǎo)向板等等的采用，都為起重機(jī)產(chǎn)品的更新和系列改進(jìn)提供了切實(shí)的基礎(chǔ)。 在 3中最重要的部分是起重機(jī)的工作級別劃分 。 它包括機(jī)械的分級和金屬結(jié)構(gòu)的分級 ， 都和 基本依據(jù)是 M 即以載荷 (應(yīng)力 )與受載 (工作 )次數(shù)某種相關(guān)的關(guān)系為基礎(chǔ)決定疲勞設(shè)計 。形成一種對角線通用的關(guān)系， 根據(jù)這種理論 ， 在不同工作強(qiáng)度 (載荷利用率 )和不同工作次數(shù) (利用等級 )的組合中 ， 有許多符合對角線通用原則的 。 便可采用同樣的結(jié)構(gòu)或同樣的機(jī)械部件 。 為用 較少種類的機(jī)械零部件或結(jié)構(gòu)斷而組配成多種規(guī)格、不同起重量、不同工作級別的起重機(jī)提供了理論基礎(chǔ)。 20世紀(jì) 70年代德國曼買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 2 - 內(nèi)斯曼德馬克公司在標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩驅(qū)動類型起重機(jī)和通用起重機(jī)中己有了具體采用 。20世紀(jì) 80年代我國起重機(jī)設(shè)計規(guī)范在對整機(jī)及部件設(shè)計的計算上明確地做出了規(guī)定 。 在起重機(jī)減速器等部件設(shè)計及功率選用的說明中也明確地例舉出折算方法 ， 大大地推廣和強(qiáng)化了此設(shè)計思想。 電力驅(qū)動起重機(jī)各機(jī)構(gòu)的驅(qū)動 ， 一般都帶有作為驅(qū)動加速富裕力知的一定量的突加載荷方式的作用 。 多年來歐洲、前蘇聯(lián)和我國在起重機(jī)設(shè)計中都采用這種啟動理論。自從在起重機(jī)的大車、小車運(yùn)行和旋轉(zhuǎn)等機(jī)構(gòu)中加入了柔性部件 (如液力偶合器 )， 使這種情況立即得到根木改善。不僅避免了電動機(jī)和機(jī)構(gòu)的過載、反向變向的沖擊 ， 就連正常啟動的慣性力也變得極其微小 ， 啟動一也極為平穩(wěn)了。近幾年來 ， 在我國起重機(jī)設(shè)計理論中提出的這種帶液力偶合器的起重機(jī)非位能載荷機(jī)構(gòu)的電動機(jī)選擇、啟制動時間計算、相應(yīng)的偶合器的參數(shù)設(shè)計 。 如偶合器工作圓直徑的確定、充油量的選擇、聯(lián)合工作特性的建立 ， 以及在采用液力偶合器后機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)的動載荷計算及其啟、制動過程的動態(tài)設(shè)計等 。 在理論推繹和實(shí)測結(jié)果分析相結(jié)合的基礎(chǔ)上 ， 都獲得了很大的發(fā)展。以起重機(jī)設(shè)計理論 ， 這對過去基于剛體動力學(xué)推演而得的計算體系是一個重要的補(bǔ)充。 為貫徹新的通用橋式起重機(jī)國家標(biāo)準(zhǔn)，對于工作級別在 物在下降制動前進(jìn)行電氣調(diào)速的設(shè)計己進(jìn)入系列貫標(biāo)設(shè)計中 ；為改善電動起重機(jī)運(yùn)行性能， 在集裝箱起重機(jī)中采用地而無線遙控或地而與司機(jī)室兩處控制的方式 ； 此外，采用激光防碰撞裝置和非接觸感應(yīng)式行程開關(guān)，裝設(shè)故障診斷及故障自動顯示等裝置的通用及專用起重機(jī)都相繼出現(xiàn)。 近幾年，一些高等院校在起重機(jī)優(yōu)化設(shè)計和推廣現(xiàn)代設(shè)計方法方而做了許多 有成效的工作，如對門式起重機(jī)進(jìn)行了按靜強(qiáng)度、靜剛度、動剛度等多項控制指標(biāo)的綜合分析優(yōu)化設(shè)計，從單機(jī)優(yōu)化到系列優(yōu)化設(shè)計理論方而的開拓和探索都己進(jìn)入實(shí)用階段。 我國起重機(jī)新技術(shù)應(yīng)用很多，取得的成績也相當(dāng)大，但仍需做大量的推廣工作，特別是與國外發(fā)展水平的差距還很大，我們必須了解世界起重機(jī)的發(fā)展趨勢，引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，提高我國起重機(jī)的質(zhì)量。 外起重機(jī)的發(fā)展動向 1)大型化、高效率化、無保養(yǎng)化、節(jié)能化、自動化、智能化、集成化和信息化將機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合，將先進(jìn)的微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、光纜技術(shù)、買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 3 - 液 壓技術(shù)和模糊控制技術(shù)等應(yīng)用到機(jī)械的驅(qū)動和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動化、高效率化和智能化，以適應(yīng)多批次少批量的柔性生產(chǎn)模式。 2)成套化、綜合化和規(guī)?；瘜⒏鞣N起重機(jī)械的單機(jī)組合為成套系統(tǒng)，加強(qiáng)生產(chǎn)設(shè)備與物料搬運(yùn)機(jī)械的有機(jī)結(jié)合，提高自動化程度，改善人機(jī)系統(tǒng)，通過計算機(jī)模擬和仿真尋求參數(shù)與機(jī)種的最佳匹配與組合，發(fā)揮最佳效用。 3)模塊化、組合化、系列化和通用化為了降低制造成本、提高通用化程度，可采用模塊組合的方式，用較少規(guī)格的零部件和各種模塊組成多品種、多規(guī)格和多用途的系列產(chǎn)品，充分滿足各類用戶的需要 ;也 可使單件小批量生產(chǎn)的方式改換成具有相當(dāng)批量和規(guī)模的模塊生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高效率的專業(yè)化生產(chǎn)。 4)新理論、新方法、新技術(shù)和新手段進(jìn)一步應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)，不斷提高產(chǎn)品的設(shè)計水平與精度 ;開展對 輪式起重機(jī) 載荷變化規(guī)律、動態(tài)特性和疲勞特性等的研究，全面采用極限狀態(tài)設(shè)計法、概率設(shè)計法、優(yōu)化設(shè)計和可靠性設(shè)計等，利用 與計算機(jī)輔助制造系統(tǒng)相銜接，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計與制造一體化。 5)小型化、輕型化、簡易化和多樣化采用新結(jié)構(gòu)、新部件、新材料和新工藝提高產(chǎn)品性能，如結(jié)構(gòu)方面采用薄壁型材和異型鋼，減少結(jié) 構(gòu)的拼接焊縫 ； 采用各種高強(qiáng)度低合金鋼新材料，提高承載能力，改善受力條件，減輕自重并增加外形美觀 ；在機(jī)構(gòu)方面開發(fā)新型傳動零部件，簡化機(jī)構(gòu)，以焊代鑄，采用機(jī)電儀一體化技術(shù)，提高使用性能和可靠性 ;在電控方面開發(fā)性能好、成本低、可靠性高的調(diào)速系統(tǒng)和電控系統(tǒng)。 速化、耐久化和專用化 目前世界上最大的浮游起重機(jī)起重量 6500t，最大的履帶起重機(jī)起重量 3000t，最大的橋式起重機(jī)起重量 1200t，自動化立體倉庫堆垛起重機(jī)最大運(yùn)行速度達(dá) 240m /m 。 工業(yè)生產(chǎn)方式和用戶需求的多樣 性，使專用起重機(jī)的市場不斷擴(kuò)大，品種也不斷更新，以特有的功能滿足特殊的需要，發(fā)揮出最佳的效用。冶金專用起重機(jī)，防爆、防腐、絕緣起重機(jī)和鐵路、船舶、車輛專用起重機(jī)的功能不斷增加，性能不斷提高，適應(yīng)性比以往更強(qiáng)。德國德馬格公司研制出一種飛機(jī)維修保養(yǎng)專用起重機(jī)，在國際市場上打開了銷路。這種起重機(jī)跨度大，起升高度大，停準(zhǔn)精度高。在起重小車下面安裝有可伸縮回轉(zhuǎn)的維修平臺，可到達(dá)飛機(jī)任一部位。隨著世界核電站的迅速發(fā)展，核電站專用起重機(jī)也得到相應(yīng)發(fā)展，如反應(yīng)堆室內(nèi)的環(huán)形橋式起重機(jī)在買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 4 - 放射性環(huán)境中工作，用于起吊壓力容器頂蓋及 堆內(nèi)構(gòu)件等危險載荷，要求可靠性高，安全性好，能自動精確定位和緩慢下放物品等，并有多種保護(hù)裝置和特殊安全裝置。 合化、標(biāo)準(zhǔn)化和實(shí)用化 許多起重機(jī)是成系列成批量的產(chǎn)品，采用系統(tǒng)多目標(biāo)整體優(yōu)化方法進(jìn)行起重機(jī)系列設(shè)計已成為發(fā)展重點(diǎn)，通過全面考慮性能、成本、工藝、生產(chǎn)管理、制造批量和使用維護(hù)等多種因素對系列主參數(shù)進(jìn)行合理匹配，以達(dá)到改善整機(jī)性能，降低制造成本，提高通用化程度，用較少規(guī)格數(shù)的零部件組成多品種、多規(guī)格的系列產(chǎn)品，充分滿足用戶需求。 用模塊化設(shè)計代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整機(jī)設(shè)計方法，將起重機(jī) 上功能基本相同的構(gòu)件、部件和零件制成有多種用途，有相同聯(lián)接要素和可互換的標(biāo)準(zhǔn)模塊，通過不同模塊的組合，形成不同類型和規(guī)格的起重機(jī)。對起重機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，只需針對某幾個模塊。設(shè)計新型起重機(jī)，只需選用不同模塊重新進(jìn)行組合。由于提高了通用化程度，可使單件小批生產(chǎn)的產(chǎn)品改換成具有相當(dāng)批量的模塊生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高效率的專業(yè)化生產(chǎn)，降低制造成本。能以較少的模塊形式，組合成多品種多規(guī)格的起重機(jī)，滿足市場需求，增加競爭能力。 型化、簡易化和多樣化 有相當(dāng)批量的起重機(jī)是在一般的車間倉庫使用，要求并不很高， 工作并不十分繁重。如何提高這些起重機(jī)的適用性，降低益，要求起重機(jī)盡量降低外形高度，簡化結(jié)構(gòu)，減制造成本，是市場競爭能否獲勝的關(guān)鍵。考慮綜合效小自重和輪壓，也可使整個建筑物高度下降，建筑結(jié)構(gòu)輕型化，降低造價和使用維護(hù)費(fèi)用。因此電動葫蘆橋式起重機(jī)和輕型梁式起重機(jī)會有更快的發(fā)展，并將大部分取代中小噸位一般用途橋式起重機(jī)。 用戶的需求性促進(jìn)了起重機(jī)的多樣性。起重機(jī)的系列參數(shù)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，功能選擇進(jìn)一步增加， 一機(jī)多用 產(chǎn)品進(jìn)一步得到發(fā)展，以增強(qiáng)應(yīng)變能力。在一般使用場合采用 無線遙控 操作的比例也將逐步增多。 能化、集成化和高效化 起重機(jī)的更新和發(fā)展，很大程度上取決于電氣傳動與控制的改進(jìn)。將自動化技術(shù)和機(jī)械傳動技術(shù)相結(jié)合，將先進(jìn)的微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、光纜通訊技術(shù)、液壓技術(shù)、模糊控制技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械的驅(qū)動和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動化和半自動化。使起重機(jī)組成的物料搬運(yùn)系統(tǒng)具有更高的柔性，以適應(yīng)未來多批次少批量的柔性生買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 5 - 產(chǎn)模式。 大型高效起重機(jī)的新一代電氣控制裝置已發(fā)展為全電子數(shù)字化控制系統(tǒng)。主要由全數(shù)字化控制驅(qū)動裝置、可編程序控制器 障診斷及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、數(shù)字化操縱給定檢測等設(shè)備 組成。它賦于起重機(jī)以信息功能，可進(jìn)行信息傳遞、處理及動力控制，大大提高了綜合自動化水平。目前控制方面重點(diǎn)發(fā)展吊具防偏防搖技術(shù)，取物裝置自動取、卸物技術(shù)，位置檢測及自動位置控制技術(shù)，故障自診斷監(jiān)控技術(shù)等。 電氣傳動方面重點(diǎn)開發(fā)以微處理機(jī)為核心的高性能電氣傳動裝置，使起重機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速和靜動特性，可進(jìn)行操作的自動控制、自動顯示與記錄，起重機(jī)運(yùn)行的自動保護(hù)與自動檢測，復(fù)雜條件下的遠(yuǎn)距離遙控等，以適應(yīng)自動化生產(chǎn)的需要。 德國的起重機(jī)，采用激光裝置查找起吊物的重心位置，依靠超聲波傳感器引導(dǎo)取物裝置抓 取貨物。大車和小車運(yùn)行采用編碼軌系統(tǒng)測定路徑，起升高度采用恒定張緊的測量索和角度發(fā)生器測定。起重機(jī)采用磁場變換器或激光達(dá)到高精度定位。英國的起重機(jī)上安裝了近場感應(yīng)系統(tǒng)，可避免起重機(jī)之間的互相碰撞。采用無線遙控時載重稱量也能在遠(yuǎn)控發(fā)射機(jī)上顯示。起重機(jī)上還裝有微機(jī)自診斷監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能提供大部分常規(guī)維護(hù)檢查內(nèi)容，如鋼絲繩狀況，減速器油溫油位，車輪軸承溫度，起重機(jī)載荷、應(yīng)力和振動情況，制動器摩擦襯片的壽命及溫度狀況等。德國近年為解決起重機(jī)吊具的防搖控制，開發(fā)了模糊邏輯電路的控制技術(shù)。用神經(jīng)信息技術(shù)和模糊技術(shù)來尋 找開始加速的最佳時刻，將有經(jīng)驗(yàn)司機(jī)防搖實(shí)際操作的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制。模糊控制方式能確定實(shí)施自動工作的控制指令，將人們主觀上的模糊量通過模糊集合進(jìn)行數(shù)字化定量，再利用微處理機(jī)實(shí)現(xiàn)像熟練司機(jī)一樣的自如操作，取得了更高的效率和安全性。最近國外的起重機(jī)專家們估計，將有20%一 30%的起重機(jī)需要安裝自動化系統(tǒng)。 統(tǒng)化、復(fù)合化和信息化 在起重機(jī)單機(jī)自動化的基礎(chǔ)上，通過計算機(jī)把各種起重運(yùn)輸機(jī)械組成一個物料搬運(yùn)集成系統(tǒng)，通過中央控制室的控制，能與生產(chǎn)設(shè)備有機(jī)結(jié)合，能與生產(chǎn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合。 這類起重機(jī)自動化程度較高，具有信息處理功能，可將傳感器檢測出來的各種信息實(shí)施存貯、運(yùn)算、邏輯判斷、變換等處理加工，進(jìn)而向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令。這類起重機(jī)還具有較好的信息輸入輸出接口，實(shí)現(xiàn)信息全部、準(zhǔn)確、可靠地在整個物料搬運(yùn)系統(tǒng)中的傳輸。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 6 - 起重機(jī)通過系統(tǒng)集成，能形成不同機(jī)種的最佳匹配和組合，取長補(bǔ)短，發(fā)揮最佳效用。目前重點(diǎn)發(fā)展的有工廠生產(chǎn)搬運(yùn)自動化系統(tǒng)，商業(yè)貨物配送集散系統(tǒng)，集裝箱裝卸搬運(yùn)系統(tǒng)，交通運(yùn)輸和郵電部門行包貨物的自動分揀與搬運(yùn)系統(tǒng)等。 生產(chǎn)工程機(jī)械的美國卡特皮勒公司金屬結(jié)構(gòu)廠購置了一 條以橋式起重機(jī)為主的物料自動搬運(yùn)系統(tǒng)，用以鋼板噴丸處理、自動切割和出入庫的自動裝卸運(yùn)輸作業(yè)，比原先采用單機(jī)操作工作效率提高 65%。日本東芝洪川崎工廠采用由全自動橋式起重機(jī)組成的物料輸送系統(tǒng)來搬運(yùn)柔性加工線上的夾具和工件，為機(jī)床運(yùn)送毛坯或?qū)⒓庸ず玫牧慵偷较乱还ば蚧騻}庫。這些在空間移動的搬運(yùn)起重機(jī)代替了過去通常在地面行駛的自動導(dǎo)向搬運(yùn)車，使車間地面面積得到充分利用。 確化、快速化和全面化 隨著電子計算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和系統(tǒng)工程、優(yōu)化工程、價值工程、可靠性工程、創(chuàng)造工程和人機(jī)工程等 現(xiàn)代設(shè)計理論的不斷發(fā)展，促使許多跨學(xué)科的現(xiàn)代設(shè)計方法出現(xiàn)，使起重機(jī)的設(shè)計進(jìn)入創(chuàng)新、高質(zhì)量、高效率的新階段。目前，計算機(jī)輔助設(shè)計 (逐步深入到設(shè)計的各個階段和設(shè)計工作所涉及的各個領(lǐng)域。不僅能利用計算機(jī)運(yùn)算速度快、計算精度高、存儲信息量大和邏輯推理能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)代替人工進(jìn)行方案選擇、計算分析與繪圖，而且還能通過人機(jī)交互，最大限度地發(fā)揮設(shè)計人員的創(chuàng)造力和經(jīng)驗(yàn)。美國、德國、日本等一些起重機(jī)公司都廣泛應(yīng)用 底拋棄了傳統(tǒng)的圖板。并且還與計算機(jī)輔助工藝規(guī)劃 (計算機(jī)輔助制造 (銜接，做到了 無圖化生產(chǎn)。 起重機(jī)是在復(fù)雜工況下工作的大型結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其動態(tài)性能受多種因素影響，運(yùn)動參數(shù)與載荷不能用一個簡單的數(shù)學(xué)模型描述。以往多以靜態(tài)設(shè)計為主，局限性很大。國內(nèi)外近年來在起重機(jī)設(shè)計中采用了動態(tài)仿真設(shè)計新方法，用計算機(jī)對機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)在各種工況下承受載荷進(jìn)行運(yùn)動狀態(tài)及隨時間變化過程的仿真模擬，得到仿真輸出參數(shù)和結(jié)果，以此來估計和推斷實(shí)際運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)。 人機(jī)工程學(xué)把起重機(jī)、人和作業(yè)環(huán)境作為整個系統(tǒng)來研究，創(chuàng)造一種人與起重機(jī)最佳相互作用狀態(tài)。人機(jī)工程學(xué)在起重機(jī)上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在司機(jī)室的設(shè)計，包括司 機(jī)室的合理布置，減輕司機(jī)疲勞和提高工作效率的措施，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，減少灰塵和廢氣污染，減少司機(jī)室的振動和噪聲等。 隨著起重機(jī)的高速化和大型化，還需進(jìn)一步深入開展對起重機(jī)載荷變化規(guī)律、動態(tài)特性和疲勞特性的研究。進(jìn)一步開展對起重機(jī)整機(jī)及零部件的可靠性試驗(yàn)研買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 7 - 究，提供起重機(jī)新的設(shè)計方法和數(shù)據(jù)。極限狀態(tài)設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、有限元法、模塊化設(shè)計、反求工程設(shè)計、疲勞設(shè)計和健壯設(shè)計會更深入全面地得到應(yīng)用。 觀化、宜人化和綜合化 結(jié)構(gòu)方面采用薄壁型材和異型鋼，減少結(jié)構(gòu)的拼接焊縫，提 高抗疲勞性能。采用各種高強(qiáng)度低合金鋼新材料，提高承載能力，改善受力條件，減輕自重和增加外形美觀。橋式類型起重機(jī)橋架大多采用箱形四梁結(jié)構(gòu)，主梁與端梁采用高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接，便于加工、運(yùn)輸與安裝。 在機(jī)構(gòu)方面進(jìn)一步開發(fā)新型傳動零部件，簡化機(jī)構(gòu)?！叭弦贿\(yùn)行機(jī)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)緊湊、拆裝方便、調(diào)整簡單并運(yùn)行平穩(wěn)，將成為起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的主流，減速器殼體、卷筒及滑輪等的制造都以焊代鑄，能減輕自重、增加承載能力和改善加工制造條件。減速器齒輪采用硬齒面，以減小體積，提高承載能力，增加使用壽命。 在電控方面開發(fā)性能好、 成本低、可靠性高的調(diào)速系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，發(fā)展半自動和全自動操縱。采用機(jī)、電、儀、液一體化技術(shù)，提高使用性能和可靠性，增加起重機(jī)的功能。有專家指出，未來的起重機(jī)驅(qū)動技術(shù)，由于變頻調(diào)速系統(tǒng)越來越多地得到應(yīng)用，交流鼠籠電動機(jī)將會重新受到重視并被廣泛采用。今后會更加注重起重機(jī)的安全性，研制新型安全保護(hù)裝置和故障自動顯示裝置，并重視司機(jī)工作條件的改善。 捷化、精益化和規(guī)模化 在激烈的市場競爭條件下，要提高起重機(jī)的市場占有率，確保起重機(jī)的高性能高質(zhì)量，并不斷推出新產(chǎn)品，生產(chǎn)企業(yè)必須具備市場變 化的適應(yīng)能力和快速反應(yīng)能力。包括提高生產(chǎn)效率，提高和保持產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代等。生產(chǎn)制造的柔性化是使工藝裝備與工藝路線能適用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要，從適應(yīng)當(dāng)前單品種大批量生產(chǎn)方式向多品種小批量生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變。生產(chǎn)制造的靈捷化是使產(chǎn)品生產(chǎn)與推向市場的準(zhǔn)備時間縮為最短，使企業(yè)機(jī)制能靈活轉(zhuǎn)向。生產(chǎn)制造的精益化是使生產(chǎn)過程勞動生產(chǎn)率不斷提高，保持產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，強(qiáng)調(diào)企業(yè)各部門相互密切合作。良好的生產(chǎn)機(jī)制和管理機(jī)制是企業(yè)發(fā)展的前提。 起重機(jī)制造時廣泛采用計算機(jī)輔助工藝規(guī) 劃 (計算機(jī)輔助制造 (柔性制造系統(tǒng) (采用擠壓成型、沖壓成型、精密鑄造等少、無切削工藝，采買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 8 - 用光電跟蹤切割技術(shù)、焊接機(jī)器人技術(shù)。充分利用加工中心和全自動數(shù)控機(jī)床，提高加工制造的自動化水平。制造手段的現(xiàn)代化是保持質(zhì)量穩(wěn)定，提高勞動生產(chǎn)率的前提。 美國、德國和日本的起重機(jī)大公司生產(chǎn)自動化程度都很高，廣泛全面采用了對制造質(zhì)量嚴(yán)格控制。如德國德馬格公司生產(chǎn)橋式起重機(jī)主梁時，鋼板都先經(jīng)過預(yù)處理，并采用光電跟蹤激光切割。吊運(yùn)鋼板采用真空吸盤，確保板材不變形。腹板和蓋板焊接時采 用液壓裝置對蓋板加壓，確保腹板與蓋板能充分貼緊，提高主梁的承載能力和剛度。為保證質(zhì)量，每條焊縫都打上焊工的工號，責(zé)任到人。由于提高了制造的自動化程度，德馬格公司制造一根起重量 50個工時，端梁為 14 個工時，整臺起重機(jī) 100 多個工時便可完成，大大縮短了交貨周期。 應(yīng)力技術(shù) 預(yù)應(yīng)力技術(shù)最早應(yīng)用于實(shí)腹鋼梁中，對它的研究也較深人與廣泛。前蘇聯(lián)中央建筑結(jié)構(gòu)科研院在 50年代就對預(yù)應(yīng)力梁在彈性階段受力過程與計算進(jìn)行研究與模型試驗(yàn)。以后， 授又對梁在塑性階段的受力與計算方法進(jìn)行 了理論與試驗(yàn)探討，而 1948 年美國愛握華大學(xué)對 7 根同一截面的預(yù)應(yīng)力實(shí)腹梁進(jìn)行試驗(yàn)研究。梁由張拉變形 7%一 10%的 一 7%的翼緣板兩部分按不同組合在張拉態(tài)下焊接而成。由于彈性變形產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力效應(yīng)使預(yù)應(yīng)力梁的承載力與非預(yù)應(yīng)力梁相比最大的可提高 78%。 50年代我國西安冶金學(xué)院陳叔陶教授等對 12出撐桿式實(shí)腹梁在用鋼量及制造加工量都是最經(jīng)濟(jì)的結(jié)論。同期哈爾濱工業(yè)大學(xué)的鐘善桐教授也對裝配 式預(yù)應(yīng)力鋼梁進(jìn)行過計算及試驗(yàn)研究。 根據(jù)研究成果，不少預(yù)應(yīng)力實(shí)腹梁應(yīng)用于各種工程。比較大型的是前蘇聯(lián)庫茨涅斯克的托密河公路橋及羅斯托夫的頓河公路橋 跨連續(xù)實(shí)腹鋼梁橋，最大跨度達(dá) 147 m,節(jié)約鋼材分別為 9%及 德國蒙塔堡的 3跨連續(xù)公路橋中跨為 50.4 m,節(jié)約鋼材 33%。我國也在太原鋼鐵廠試用了少量預(yù)應(yīng)力實(shí)腹吊車梁，可惜有的研究項目未能付諸工程實(shí)踐。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 9 - 關(guān)工作 由于該機(jī)械為處于研究階段，國內(nèi)還沒有該施工機(jī)械，所以利用國內(nèi)的分析資料，查找相關(guān)的國外資料，對 桅桿起重機(jī)以及預(yù)應(yīng)力技術(shù) 進(jìn)行 進(jìn)一步的了解。 參照一些相關(guān)的書籍和手冊進(jìn)行設(shè)計計算。 最后用計算機(jī)繪圖，進(jìn)行論文的整理。 要研究內(nèi)容 5 噸液壓卷揚(yáng)機(jī)的設(shè)計計算 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 10 - 第 2 章 桿起重機(jī)設(shè)計計算 號意義 ： G 自重 Q 吊重 剪力 0P 作用力 N 軸向力 M 力 矩 彎矩 x y 0S 鋼絲繩牽引力 G 索具重量 風(fēng)q 均布載荷 F 面積 0W 截面模量 D、 d 直徑 L、 l 長度 H、 h 高度 1k 動載荷系數(shù) k 偏載增重系數(shù) n 安全系數(shù) 拉、壓彎曲應(yīng)力計算應(yīng)力 許用應(yīng)力 壓 許用壓應(yīng)力 彎 許用彎曲應(yīng)力 許用剪應(yīng)力 彎曲產(chǎn)生的應(yīng)力 剪應(yīng)力 拖拉繩與地面的理論夾角 030 滑輪組與桅桿中心的夾角 010 f 摩擦系數(shù) m 以上符號是常用意義的，如有特殊意義的，在計算公式中另加說明 算原則 計主要參數(shù) 1、 起重量 400t 2、 桅桿高度 62m / 72m 3、 桅桿分節(jié)數(shù) ： 9節(jié) （ 節(jié) ； 6m 1節(jié) ； 4m 1節(jié) ； 節(jié) （頂節(jié)）； 底節(jié)） ） 1、 中間最大斷面 2000 2100 ( 2、 兩端斷面 頂節(jié)： 1800 1900 (底節(jié)： 1800 1900 (買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 11 - 3、 滑輪組懸掛偏心距 1： 2e 865、 滑輪組懸掛偏心距 2： 2e 835小軸 起吊小重量用） 5、 拖拉繩系點(diǎn)偏心距 1e 830、 直立桅桿時滑輪組最大張角 12度 10、 盤上均勻分布 m 8根拖拉繩，每根拖拉繩預(yù)拉力0T 拖拉繩與地面夾角 030 11、桅桿自重 (62m)、 72m) 12、 索具 重 20t (包括跑繩、定、動滑輪組 ) 13、每節(jié)預(yù)應(yīng)力 7t 14、卷揚(yáng)機(jī)牽引力是選用 2臺 25噸液壓 卷揚(yáng)機(jī)配套使用（ 11 12）滑輪組，跑繩為雙抽頭 15、吊裝時風(fēng)力最大不得超過五級 載荷 計算 參照建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計載荷 ， 吊裝過程中風(fēng)力大于五級停止吊裝，故基本風(fēng)壓值按五級風(fēng)計算。對于蒲式五級風(fēng)基本風(fēng)壓值： 0w 11.4 2取0w 10 2料許用應(yīng)力 A、整體穩(wěn)定安全系數(shù)： n=2100 2206B、局部穩(wěn)定安全系數(shù) 2n （ n 、板的安全系數(shù) 3n 4 20 2100 2206當(dāng) 20 40 1866 2183D、軸的安全系數(shù) 4n 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 12 - 2500 2245(d 100300) 2m、 72m 典型結(jié)構(gòu)計算 2m 典型結(jié)構(gòu)計算 圖 1、計算荷重 P=(Q+g) k =（ 400+20） 506 t 式中： 1k 動載荷系數(shù) ； k 偏載增量系數(shù) ； g 索具總量 ； Q 起吊重量 對桅桿的壓力 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 13 - 1N = 7 =506 7 =t 2、滑輪組跑繩受力 跑S= = 1 1 3125 0 6 1 . 0 4 1 1 . 0 4 1 . 0 22 1 . 0 4 1 =27.5 t 式中： f滑動摩擦系數(shù) f= 滾f滾動摩擦系數(shù)； 滾f= 兩根跑繩的拉力： S=2 27.5 t=55 t 對桅桿的壓力 2N =S =55 t 3、拖拉繩受力 1T = H 2T =P 21 式中：風(fēng)纜繩每米長的重力 ； =m； 動摩擦系數(shù) T 單根風(fēng)纜繩的重量； 2T 風(fēng)纜繩受負(fù)載張力 co ss s = 6 1 . 4 2 1 c o s 1 2 5 . 4 7 9 5 0 6 s i n 1 28s i n 3 0 1 0 0 0 c o s 4 0 =t 對桅桿的壓力 3N= 7 =1 3 7 07 =t 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 14 - 4、桅桿自重 通過實(shí)體精確建模（ 算得到桅桿自重： 62G t 重心位置： 距下鉸點(diǎn) 33m 5、風(fēng)載計算 （參考建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計載荷） 桅桿高度 62m，排子和道木高度共 1m，沿桅桿 每米高度的風(fēng)壓 q（ kg/m）： xz 1式中 : n風(fēng)載系數(shù) 取 n=k 體形系數(shù) 取 1k =1.5 風(fēng)壓高度系數(shù) B風(fēng)振系數(shù) 取 B=w基本風(fēng)壓值對于蒲式五級風(fēng)為 桅桿斷面寬度取高度系數(shù) 風(fēng)壓 計算結(jié)果 離地高度 m 10 20 30 40 50 60 70 80 q(N/m) 590 750 870 910 970 1020 1060 1100 表 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 15 - 5、 力學(xué)模型 6、 強(qiáng)度 計算結(jié)果 (理論 ) 1） 通過對 鉸點(diǎn)）取力矩平衡可以求得：風(fēng)繩拉力 113 t 2） X、 O 點(diǎn)的反力為 25t 3） 彎矩與剪力計算： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 16 - 模型： 圖 3 彎矩圖： 單位（ NM） 圖 4 剪力圖 ：單位 (N) 圖 5 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 17 - 2m 典型結(jié)構(gòu)計算 圖 1、計算荷重 P=(Q+g) k =（ 400+20） 506 t 式中： 1k 動載荷系數(shù)； k 偏載增量系數(shù)； g 索具總量； Q 起吊重量 對桅桿的壓力 1N = 7 =506 7 =t 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 18 - 2、滑輪組跑繩受力 跑S= = 1 1 3125 0 6 1 . 0 4 1 1 . 0 4 1 . 0 22 1 . 0 4 1 =27.5 t 式中： f滑動摩擦系數(shù) f= 滾f滾動摩擦系數(shù)； 滾f= 兩根跑繩的拉力： S=2 27.5 t=55 t 對桅桿的壓力 2N =S =55 t 3、拖拉繩受力 1T = H 2T =P 21 式中：風(fēng)纜繩每米長的重力； =m； 動摩擦系數(shù) T 單根風(fēng)纜繩的重量； 2T 風(fēng)纜繩受負(fù)載張力 co ss s = 6 1 . 4 2 1 c o s 1 2 5 . 4 7 9 5 0 6 s i n 1 28s i n 3 0 1 0 0 0 c o s 4 0 =t 對桅桿的壓力 3N= 7 =1 3 7 07 =t 4、桅桿自重 通過實(shí)體精確建模（ 算得到桅桿自重： 72G t 重心位置：距下鉸點(diǎn) 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 19 - 5、風(fēng)載計算 （參考建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計載荷） 桅桿高度 72m，排子和道木高度共 1m，沿桅桿每米高度的風(fēng)壓 q（ kg/m）： xz 1式中 : n風(fēng)載系數(shù) 取 n=k 體形系數(shù) 取 1k =1.5 風(fēng)壓高度系數(shù) B風(fēng)振系數(shù) 取 B=w基本風(fēng)壓值對于蒲式五級風(fēng)為 桅桿斷面寬度取高度系數(shù) 風(fēng)壓計算結(jié)果 離地高度 m 10 20 30 40 50 60 70 80 q(N/m) 590 750 870 910 970 1020 1060 1100 表 2. 5、力學(xué)模型 P 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 20 - 6、強(qiáng)度計算結(jié)果 (理論 ) 1） 通過對 鉸點(diǎn)）取力矩平衡可以求得：風(fēng)繩拉力 111 t 2） X、 O 點(diǎn)的反力為 21t 3） 彎矩與剪力計算： 模型： 圖 8. 彎矩圖：單位（ NM） 圖 9 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 21 - 剪力圖：單位 (N) 圖 10 桿總體計算 圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 22 - 1e 拖拉繩系點(diǎn)偏心距 1e e 滑輪組系點(diǎn)