试分析新型门式起重机的设计及优化(新版)
门式起重机结构优化设计
优化前
范围
mm 2000. 0 1200. 0 1000. 0 700. 0 1200. 0 800. 0 2000. 0
Figure 1 Finite element model of gantry crane
(1) 该起重机结构是由钢材焊接而成，故采 用板壳单元SHELL63、质量点单元MASS21建立 有限元模型，利用APDL语言定义各部分设计参 数并赋初值。
(2) 该模型总共划分成8668个网格单元，其 中4个质量单元，7996个节点。所用材料为 Q235B,弹性模量 E=2. 10 x 1011 N/n?,泊松比“ = 0.30,材料密度p=7850 kg/m3。该结构的安全 系数n = 1.34,许用应力[b] =175 MPa⑶。 1.2.1设计变量
为了对该起重机的主梁、端梁、支腿、下横梁 的截面参数进行优化设计,定义各具体设计变量 见表1。 1.2.2约束条件
以该起重机结构的强度和静刚度、垂直振动 频率等作为约束条件。
(1)强度约束条件为：
bT”[b] 叽SB]
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No! January 2020
《中国重型装备》 CHINAHEAVYEQUIPMENT
that the optimization method has advantaaes of high efficiency and well operation.
Key words: gantry crane ； experirnent design ； neural network ； genetic algoVthm ； optimization design
门式起重机广泛应用于工厂、货场、码头和港 口等场所各种物料的装卸和搬运工作。其占地不 多,充分利用场地面积,具有起重量大、操作简单、 起吊作业灵活、可实现双向移动等特点⑴。通常 情况下，该类起重机的金属结构自重占其整机重 量的60%以上，为了保证安全可靠地工作，它的 结构系统必须具有良好的静动态特性⑵。以某 型双梁门式起重机结构为研究对象，在保证相应 静态、动态特性的前提下，研究使其轻量化的适宜 优化设计方法。
起重机械的轻量化和智能化设计分析
起重机械的轻量化和智能化设计分析随着科技的不断发展和进步，起重机械在轻量化和智能化设计方面也取得了很大的突破。
本文将对这两个方面进行分析。
首先是轻量化设计。
在起重机械设计中，轻量化是一个重要的设计目标，主要是为了提高起重机械的运行效率和减少对环境的影响。
轻量化设计可以通过使用轻型材料和先进制造技术来实现。
轻型材料是轻量化设计中的关键因素之一。
起重机械的主要结构元件可以采用高强度和轻质的合金材料，如铝合金和钛合金。
复合材料也广泛应用于起重机械的设计中，这些材料具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性能，可以减少结构的自重。
除了材料的选择，先进的制造技术也是轻量化设计的重要手段。
采用先进的焊接技术可以提高结构的刚度和强度，减少结构的重量。
采用精密加工技术可以减少结构的尺寸和重量，提高起重机械的运行效率。
其次是智能化设计。
随着信息技术的快速发展，起重机械的智能化设计得到了快速推进。
智能化设计主要是通过引入传感器、控制器和软件系统等先进技术，提高起重机械的自动化程度和智能化水平。
传感器在智能化设计中起着关键的作用。
通过安装各种传感器，如压力传感器、温度传感器和加速度传感器等，可以实时监测起重机械的工作状态和环境条件，以便及时调整起重机械的工作参数。
还可以利用传感器数据进行故障预测和故障诊断，提前发现设备的故障，减少因设备故障而导致的生产停机时间。
控制器和软件系统是智能化设计的核心部件。
通过采用先进的控制器和软件系统，可以实现起重机械的自动控制和智能调度。
可以通过编写合理的控制算法和优化算法，实现起重机械的自动定位和路径规划，提高起重机械的作业效率和精度。
还可以通过云计算和物联网技术，实现起重机械的远程监控和远程操作，提高起重机械的运行可靠性和安全性。
轻量化和智能化设计是起重机械发展的重要方向。
通过轻量化设计可以提高起重机械的运行效率和减少对环境的影响，通过智能化设计可以提高起重机械的自动化程度和智能化水平。
这两个方面的设计不仅可以提高起重机械的性能，同时也可以降低运营成本和维护成本，促进起重机械行业的可持续发展。
龙门式起重机的结构设计与性能优化分析
龙门式起重机的结构设计与性能优化分析龙门式起重机是一种常见的大型起重设备，广泛应用于港口、工地、仓库等场所。
在结构设计和性能优化方面，龙门式起重机需要综合考虑其承载能力、稳定性、工作效率和安全性等因素。
一、结构设计1. 主梁设计：主梁是龙门式起重机的主要承载结构，需要按照所需的起重能力和跨度进行合理设计。
主梁材料通常选择钢结构，高强度、刚性好，能够满足起重机的工作要求。
2. 支腿设计：龙门式起重机通常有两根支腿，支腿的设计需要考虑平衡起重机的重心，稳定机身。
支腿通常采用跨字式结构，可以提供更好的稳定性。
3. 提升机构设计：提升机构是起重机的核心部分，需要具备良好的承载能力和操作灵活性。
提升机构包括卷扬机、钢丝绳、滑轮等组成，能够提供可靠的起升功能。
4. 小车设计：小车是起重机上横移的装置，通常由电动机、行走轮、驱动机构等组成。
小车设计应考虑平稳移动、灵活操作和较大的承载能力。
二、性能优化分析1. 结构强度优化：通过材料选取和结构设计优化，提高起重机的结构强度和刚度，使其能够承受更大的起重能力和外力冲击。
2. 运动性能优化：通过优化起重机的运动机构，减小摩擦力和阻力，提高起重机的运动速度和精度，提高工作效率。
3. 能耗优化：采用先进的节能技术，如变频调速技术和能量回收技术，减少起重机的能耗，降低运营成本。
4. 安全性优化：加强起重机的安全保护装置，如限位器、断路器、防碰撞装置等，确保起重过程中的安全性。
5. 自动化控制优化：应用自动化控制系统，提高起重机的智能化水平，实现远程控制和自动化操作，降低人为操作错误的风险。
6. 维护性优化：设计起重机时，考虑易维修性和易保养性，减少故障发生的可能性，并方便维修和维护工作的进行。
结构设计和性能优化是龙门式起重机研发过程中重要的一环。
通过合理的结构设计和性能优化，可以提升起重机的承载能力、工作效率和安全性，满足不同场所的具体需求。
同时，结构设计和性能优化也应考虑可持续性发展的原则，采用环保和节能的设计理念，为工业发展和环境保护做出贡献。
42m门型起重机力学分析及结构参数优化的开题报告
30t/42m门型起重机力学分析及结构参数优化的开题报告1. 概述30t/42m门型起重机是广泛应用于各个行业的一种类型的起重机，通常用于重物起吊、搬运、装卸等工作，具有工作效率高、使用范围广等特点。
本文将针对30t/42m门型起重机进行力学分析与结构参数优化，通过对起重机的结构参数进行优化，实现起重机的性能提升，提高其使用效率和安全性。
2. 研究目标本文的研究目标主要有两个方面：（1）进行30t/42m门型起重机的力学分析，研究起重机的负载性能，包括承载能力、稳定性等方面。
（2）通过结构参数优化，提升起重机的性能，目标是实现起重机的功能更加完善、使用更加方便、安全性更高等。
3. 研究内容本文的具体研究内容主要包括以下方面：（1）对30t/42m门型起重机的力学特性进行研究，对起重机的计算机辅助设计进行分析，针对其结构进行力学分析、力学优化等。
（2）针对起重机的负载特性、运动学参数及结构参数等进行深入研究，分析其强度、稳定性等，以确保起重机的安全性能。
（3）借助建模软件进行起重机的数值模拟分析，并针对模拟的结果进行分析和实验验证。
（4）根据优化后的结构参数进行起重机的仿真分析，对其性能、安全性能等方面进行评估和分析。
（5）撰写关于30t/42m门型起重机力学分析及结构参数优化的研究报告，总结研究发现，提出对起重机的进一步完善与优化建议。
4. 研究意义30t/42m门型起重机具有广泛的应用价值，其性能的提升将大大增强其在各个行业中的应用。
本文的研究可以为提高起重机性能和安全性能提供一定的理论基础和实践支持，为研究相关领域的学者提供一定的参考。
同时，本文的研究成果还可以为企业提供优化起重机设计、提高生产效率和保障生产安全的技术支持。
门式起重机门架的设计及优化
门式起重机门架的设计及优化任务书1．设计的主要任务及目标本课题通过solidworks三维实体造型软件对门式起重机门架进行建模，运用有限元分析软件——cosmoswork软件对所建的零件模型进行优化分析，通过分析结果来判定零件设计的合理性。
2．设计的基本要求和内容（1）掌握solidworks与cosmoswork软件的使用方法；（2）了解有限元分析的方法及意义；（3）了解机械产品的优化设计方法；（4）完成门式起重机门架的建模与分析；（5）完成相应的工程图（6）毕业设计说明书；（7）答辩用PPT演示幻灯片一份；（8）其他校、系规定内容。
3．主要参考文献[1]成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社.2004.[2]江洪，陈燎，王智等. SolidWorks有限元分析实例解析[M] . 北京：清华大学出版社.2007。
[3]林翔，谢永奇. SolidWorks 2004基础教程[M] .北京：清华大学出版社.2004。
[4]王旭，王积生. 机械设计课程设计[M].北京：机械工业出版社.2003。
[5]张质文等. 起重机设计手册[M] .北京：铁道出版社.1998。
4．进度安排门式起重机门架的设计及优化摘要：进入21世纪以来，我国的铁路、造船工业进入了快速发展的轨道，门式起重机因其在露天作业环境中有其它类型起重机无法替代的优势，因此对其进行研究、创新，使其结构更合理，使用更方便，具有重要的战略和现实意义。
本设计以单主梁L 型门式起重机结构设计为设计目标，内容包括主梁、支腿、下横梁等结构的设计。
首先采用许用应力法及计算机辅助设计方法和第四强度理论对主梁结构进行载荷计算，然后对其强度、稳定性、刚度进行校核，运用solidworks软件对所设计的结构进行建模，用有限元软件进行应力分析，对所设计模型进行分析，如不符合，重复所做步骤。
其设计很好的体现了结构力学、材料力学在金属结构件和起重机运输中的重要运用。
电动葫芦门式起重机结构分析与优化设计-王雪峰
电动葫芦门式起重机结构分析与优化设计摘要；采用ANSYS 软件的二次开发语言，建立了门式起重机的有限元模型，对其模型进行静态和动态分析，得到起重机的变形、应力强度和模态固有频率。
以起重机整体结构为研究对象，以起重机整体质量最小和起重机的模态固有频率在满足条件的情况下最大为优化目标，对起重机的结构参数进行优化设计。
优化结果表明，在满足约束条件的情况下，起重机的整体质量可以降低17.8%。
关键词关键词；；起重机 有限元模型 模态 优化设计Structural analysis and optimized design of Gantry crane withelectric hoistAbstract ：Using ANSYS secondary development language, establish the finite element model of gantry crane. Through the study of the static and dynamic analysis of the model, get the crane deformation, stress intensity and model frequencies. Making crane structure as the object of study, making the overall quality and crane model frequencies in under the condition of maximum satisfying conditions as object of optimization, then optimize the structural parameters. Optimized results shows that in the case of satisfying the constraint conditions, the overall quality of the crane can be reduced byKeywords ：crane; the model of element; model; the designation of optimization1.前言起重机是在复杂情况下的一种大型运输机械，其本身的结构特性和动态特性都对使用性能有很大的影响。
门式起重机的优化设计
门式起重机的优化设计发表时间：2019-04-29T15:57:51.993Z 来源：《防护工程》2019年第1期作者：季时伟[导读] 增加了不确定性。
所以在设计中要将影响可靠性的不确定因素加以识别并优化，从而提升起重机的整体可靠性。
台州市特种设备监督检验中心 318000摘要：随着现代工业的发展，人们对于起重机械的可靠性提出了更高的要求，因此在产品设计中，要通过完善的设计提高起重机械的可靠性。
通过提升起重机械的可靠性有助于提升起重机械工作过程中的安全性。
关键词：起重机设计；可靠性分析；起重机械设计的可靠性会影响其使用效果，所谓保证起重机械的可靠性就是保证其在规定时间内及使用条件下，其使用功能不能发生改变。
起重机械在设计制造过程中会受到诸多因素的影响，例如材料的特性，制造过程中的测量和加工，零部件的组装，这些因素都是设计中需要考虑的问题，因此起重机的各类参数存在制约因素，特别是门式起重机，由于结构件较多，增加了不确定性。
所以在设计中要将影响可靠性的不确定因素加以识别并优化，从而提升起重机的整体可靠性。
1.起重机设计内在特点分析1.1 可靠性涉及到的领域多由于门式起重机应用于多个领域，因此产品的可靠性会影响到不同的领域，可靠性会体现出不同的作用。
在起重机设计中，要结合不同领域不同起重机的结构特点和运行原理上的差异，采取有针对性地设计，实现起重机的使用功能。
起重机设计要结合不同产品的使用特性采取不同的设计方法，保证起重机的可靠性符合相关的要求。
1.2 起重机械使用环境的复杂性由于不同的行业存在较大差异，因此起重机械的使用环境存在很大的差异。
门式起重机的工作环境，有些是在室外，避免不了日晒雨淋；有些在高温环境中，比如锻压车间；有一些则是在潮湿伴随腐蚀性的车间，比如电镀车间。
在一些恶劣的使用环境中，起重机的使用寿命是要大打折扣的，比如金属结构的锈蚀，可以使起重机的强度在短时间内急速减弱，大大影响其安全性。
门式起重机方案
门式起重机方案引言门式起重机是一种常见的起重设备，广泛应用于工厂、港口、物流中心等地。
本文将介绍门式起重机的概念、结构、工作原理以及在不同应用场景下的方案设计。
1. 门式起重机概述门式起重机是一种大型起重设备，由门架、起升机构、大车和小车等组成。
其特点是具有较大的起重量和起升高度，能够满足各种需求。
2. 结构设计门式起重机的结构设计需要考虑以下几个方面：2.1 门架门架是门式起重机的主体结构，一般由钢材制成。
门架应具备足够的强度和稳定性，以支撑起重机的运行。
在设计过程中，需要考虑荷载以及地基等因素，并进行相应的结构计算。
2.2 起升机构起升机构是门式起重机进行起落货物的部件，一般由电动机、齿轮、链条等组成。
在设计时，需要考虑起重量、升高度、速度等因素，并选择合适的起升机构类型。
2.3 大车大车用于将货物沿门架的横向移动，一般由电动机、齿轮、轨道等组成。
在设计时，需要考虑载荷、速度、平稳性等因素，并选择合适的大车类型。
2.4 小车小车用于将货物沿大车的纵向移动，一般由电动机、齿轮、轨道等组成。
在设计时，需要考虑载荷、速度、平稳性等因素，并选择合适的小车类型。
3. 工作原理门式起重机的工作原理是通过起升机构实现货物的上下运动，通过大车和小车实现货物的横向和纵向移动。
整个过程由操控员通过遥控器或控制室内的操纵台进行控制。
具体工作流程如下： 1. 将门式起重机停靠在合适的位置，并进行固定。
2. 启动起升机构，将货物吊起或放下，完成起升动作。
3. 启动大车，将货物沿门架的横向移动到目标位置。
4. 启动小车，将货物沿大车的纵向移动到目标位置。
4. 不同应用场景下的方案设计门式起重机可以根据不同的应用场景进行方案设计，以满足不同需求。
4.1 工厂在工厂中，门式起重机常用于装卸重物、搬运货物等。
设计时需要考虑工厂规模、重量要求、起升高度等因素，并选择合适的起重能力和尺寸。
4.2 港口在港口中，门式起重机常用于装卸集装箱和散货。
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试分析新型门式起重机的设计
及优化(新版)
Safety management is an important part of production management. Safety and production are in
the implementation process
试分析新型门式起重机的设计及优化(新
版)
将老式门式起重机在某一些方面优化就可以成为新型便捷的工程设备。
门式起重机又是在桥式起重机的基础上研发而来的，它是桥式起重机的改造和优化。
门式起重机是一种结构简便、使用可靠的起重机，它具有许多特点，安全性能优良，经济性能的性价比较高。
本文通过对新型起重机的设计结构，设计方法的研究分析，找到了门式起重机部分性能缺点。
说明了一些能够优化门式起重机的方法和措施，分析出更优良的新型门式起重机的优化特点。
门式起重机作为起重设备，在各类工程中，如水电站启闭阀，交通运输行业的港口、中转站装卸集装箱或件杂货都应用广泛。
然而，如今使用门式起重机的频率已经大大的增加了，它的起重量也在增重。
老式的门式起重机已经无法满足这些过大的使用要求，因
此，对门式起重机进行优化设计是非常有必要的。
可以提高它的安全性能，让施工人员使用放心。
增加它的使用效率，使得工程进度进一步的加快。
优化它的经济性能，让更多的人能够以优质的价格使用它。
另外，它的构件也有许多设计不合理的地方，影响了设备的质量和性能。
其他的，还增加了过多的而不必要的投资。
因此将设备更好的优化，提高设计性能，是新型门式起重机中设计所需要的。
门式起重机的构造
门式起重机是桥式起重机的一种变形。
它的主要作用范围是室外的货场，散货的装卸。
它的结构大体上是有门型框架，主梁组成。
大部分的门型框架是金属构造的，承受力，剪应力都很强。
主梁下的支撑脚可以直接在轨道上行走，便于货物的装卸。
1.1.门框结构
门式起重机的门框架构可以分为门式起重机和悬臂门式起重机。
门式起重机的主梁没有悬伸，小车在主跨度内进行。
1.2.主梁结构
主梁结构可以分为单主梁，双主梁。
单主梁的门式起重机结构简单，而且它本身的重量较轻。
便捷，简易是它的优点，但是由于它自身质量和形状，以至于整体的刚度要弱许多。
而双主梁的门式起重机的就弥补了单主梁门式起重机的不足点。
双主梁的门式起重机的承载力较强，整体的稳定性也很好。
不太便利的是，它的质量也相较于单主梁的要大许多，而且占地面积也大。
另外，它的造价较高，不够经济，但是实用。
双主梁门式起重机可以分为两种形式，箱形梁和桁架类的。
门式起重机的设计
门式起重机的设计包含许多方面。
首先，它的计变量包括主梁腹板内净距；主梁腹板高度；支腿上截面高度；支腿下截面宽度；支腿下截面高度；横梁截面高度；马鞍截面宽度；横梁最小截面宽度；主梁盖板厚度；主梁主腹板厚度；主梁付腹板厚度；支腿盖板厚度；支腿腹板厚度；横梁盖板厚度；横梁腹板厚度；马鞍盖板厚度；马鞍腹板厚度等等。
紧接着，是它的金属结构，主梁，门框，小车等。
主梁的设计需要很多要求，先是要保证最大的垂直静绕，
还要保证桥架的最小满载自振频率。
主梁的约束条件较多，一是主梁悬臂端根部最大正应力；二是主梁悬臂根部最大剪应力，三是主梁跨中危险断面最大正应力。
不仅如此，还要满足门式起重机的刚度，承受力的强度，还有动力特性。
门式起重机的优化
3.1.对于小车的优化
3.1.1.吊钩
吊钩的材料主要有DG20，DG20Mn等，采用不同的材料则既有不同的强度等级，导致吊钩的质量存在着较大的诧异。
所以在选择吊钩的时候，要采用外形小巧，质量较低，但是承受力较强，钢性好的吊钩。
这种吊钩的材质主要是好的合金材料，虽然说经济性能不高，但是安全性能，便利性能还是很好的。
3.1.2.滑轮
现在，大部分的起重机采用的滑轮都是灰铸滑轮，是高温焊接而成的，但是这种滑轮的质量都极差，另外它的韧性也不强，所能够承受的负重也不高。
最大的缺点是，它的安全性能较低，容易破
碎，还影响钢丝绳的使用寿命。
所以，滑轮的选择，可以选择铸型尼龙。
她的强度，韧性，使用寿命都比较高。
不易破碎，有很强的适应性，不怕磨损，不易腐蚀。
另外，它的经济性能好，价格便宜。
3.1.3.起升的机构
以往的起升机构都是由又多又笨重，还不便利的各种机器部件所组成。
以至于，它的整体体积庞大，质量也大，不易使用。
因此，为了是门式起重机得到优化，目前新型的起重机采用的都是电动葫芦式的起升机构。
这种起升的机构，安装条件较低，便于安装和使用。
而且质量轻，占地面积小，相对的它的工作效率也高。
可以将此设备安装在小车上，以便更多的节省占地面积，缩小起重机的极限尺寸，使得其的操作更加便利快捷。
3.1.
4.小车架
传统的小车架的设计过于保守，结构也复杂，制造困难，不仅使用起来不便利，而且使用效率不高。
因此，为了优化安装在门式起重机下的小车架，可以再小车架的横梁置于两端梁跨中，用螺栓和销轴将主、副起升机构分别固定两次。
这样安装出的小车架，构
造简便，也降低了制造的精度，优化了功能性能和经济性能。
3.2.对于其他部位的优化
3.2.1.车轮
车轮的材料有多种，不同的材料对于门式起重机的使用强度也不同。
要优化门式起重机，也就要优化它的部件。
车轮的选择材料有合金铸钢和球墨铸铁型的。
由于材料系数的是不同，它的承载能力就有差异，采用等级度较高的材料，则铸造出来的车轮的承受越强，而且其车轮直径小。
看着精巧，便于前行。
3.2.2.轴承座和驱动机构
普通的起重机的轴承座都是带有角型的轴承箱的车轮组。
这种轴承座的构造极其的繁杂，体积也大，零件多。
为了优化这种不便的因素，可以将传动轴和车轮采用无键锥面联接。
驱动机构，可以采用三合一的驱动方式。
即电动机、制动器和减速器合并组装成一个部件。
使得安装便捷，调试简易，对于车架的变型影响也很小。
优化此可以提高了门式起重机的多种性能。
门式起重机是工程设备中很重要的机器设备，因此它的设计和
优化是很重要的。
门式起重机为大型机械设备，其生产过程的主要耗能是电。
使用新型的门式起重机不仅可以减少燃油材料的使用，节省能源，还能增加承受能力，提高工程的效率，便于工程人员的操作使用。
对于门式起重机的优化，是一个复杂的设计过程。
根据以上的分析，大体上可以知道如何优化门式起重机能是它的性能达到最佳，也大体了解到了门式起重机相比于其他类型起重机的优点。
云博创意设计
MzYunBo Creative Design Co., Ltd.。