门式起重机毕业设计说明书
门式起重机毕业设计

门式起重机毕业设计门式起重机毕业设计引言:门式起重机是一种常见的起重设备,广泛应用于工业生产和建筑工地等领域。
本文将探讨门式起重机的毕业设计,包括设计过程、设计要点以及可能遇到的挑战和解决方案。
一、设计过程1.1 需求分析在进行门式起重机的毕业设计之前,首先需要进行需求分析。
根据实际应用场景和使用要求,明确起重机的承载能力、工作范围、运行速度等参数。
1.2 结构设计门式起重机的结构设计是毕业设计的核心内容。
设计师需要根据需求分析的结果,选择合适的材料和结构形式,确保起重机具有足够的强度和稳定性。
1.3 控制系统设计门式起重机的控制系统设计也是非常重要的一部分。
设计师需要考虑起重机的运行方式,选择合适的电气元件和控制方法,保证起重机能够安全、稳定地工作。
二、设计要点2.1 结构强度门式起重机的结构强度是设计的关键要点之一。
设计师需要根据起重机的承载能力和使用条件,合理选择材料和结构形式,确保起重机能够承受预期的工作负荷。
2.2 运行稳定性门式起重机在工作过程中需要保持稳定性,避免晃动和倾斜。
设计师需要通过合理的结构设计和重心控制,确保起重机在工作时保持稳定。
2.3 安全性能门式起重机的安全性能是设计的重要考虑因素。
设计师需要考虑起重机的各种安全装置,如限位器、断电器等,以确保起重机在发生异常情况时能够及时停止工作,避免事故发生。
三、挑战与解决方案3.1 结构设计挑战门式起重机的结构设计可能面临一些挑战,如承载能力不足、结构强度不够等。
设计师可以通过增加材料的厚度或者改变结构形式来解决这些问题,以确保起重机的安全使用。
3.2 控制系统设计挑战门式起重机的控制系统设计可能面临一些挑战,如电气元件的选择和布线问题等。
设计师可以通过合理选择电气元件和进行精确的布线,以确保起重机的控制系统能够正常工作。
3.3 安全性能挑战门式起重机的安全性能是设计的重要考虑因素,但实际操作中可能面临一些挑战,如安全装置的故障或者误操作等。
门座起重机毕业设计

图1-1 M10-30门座起重机总图⒈电缆卷筒;2.转柱;3.门座;4.转台;5.机器房;6.起重量限制器;7.变幅机构;8.臂架系统;9.防转装置;10.吊钩装置;11.抓斗稳定器;12.抓斗;13.司机室;14.回转机构;15.起升机构;16.运行机构图2-4 起升机构构造简图1-电动机;2-联轴节;3-制动器;4-减速器;,⒌钢丝绳;6吊钩组;7-卷筒第三章门座起重机的变幅机构第一节变幅机构概述变幅机构是用来实现臂架俯仰,以改变工作幅度的机构。
它主要有两个方面的作用:一是在满足起重机工作稳定性的条件下,改变幅度,以调整起重机有效起重量或调整取物装置工作位置;二是在起重量的最大幅度与最小幅度之间运移货物,以扩大起重机的作业范围。
港口装卸用门座起重机变幅机构的作用主要是指后者,它与其他机构联合作业,实现货物的运移。
二、对工作性变幅机构的要求为了适应工作性变幅的需要,变幅机构应满足下面两点要求:1.载重水平位移使载重在变幅过程中沿水平线或接近于水平线的轨迹移动。
2.臂架自重平衡使臂架系统的总重心高度在变幅过程中保持不变或变化很小。
第二节载重水平位移的补偿原理为使载重在变幅过程中沿水平线或近似水平线移动,可以采用多种形式来达到,但基本上可以归纳为两种类型:起升绳补偿法和组合臂架法。
在这里主要向大家介绍一下港口常用的组合臂架法。
组合臂架法的基本原理是:采用组合式臂架,依靠组合臂架端点在变幅过程中,沿水平或接近水平线的轨迹移动,从而使载重在变幅过程中的高度不变或变化很小。
组合臂架法最常见的有两种:刚性拉杆式组合臂架和挠性拉索带曲线形象鼻架式组合臂架。
港口装卸生产使用的门座起重机大多采用刚性拉杆式组合臂架——四连杆机构。
图3-1 刚性拉杆的组合臂架补偿原理图3-1所示为采用刚性拉杆式组合臂架来使载重水平变幅的补偿原理图。
组合臂架是由主臂架、直线型象鼻架和刚性拉杆三部分组成的。
连同机架ea一起考虑,组合臂架实际上构成一个四连杆机构。
门式起重机设计说明书

20吨“L”型支腿、箱形单主梁门式起重机设计学院(部):机械工程学院专业:机械设计与制造学生姓名:班级:学号指导教师姓名:职称最终评定成绩2011年5月前言知识的日新月异、社会的进步、信息的全球化,无不昭示着一个急切呼唤创新型人才的时代的来临。
培养和造就创新型人才已经成为我们这个时代新的乐章。
毕业设计是大学生在校学习的最后一个教学环节,也是培养学生创新意识的一个重要的环节。
搞好毕业设计,不断提高毕业质量,是师生对社会和国家的一种承诺,更是一种创新型学习和研究的一种新的尝试。
起重机机械主要用于装卸和搬运物料。
不仅广泛应用于工厂、矿山、港口、建筑工地等生产领域,而且也应用到人们的生活领域。
它们是以间歇、重复的工作方式,通过起重吊钩或其他吊具的起升、下降及移动完成各种物品的装卸和移动。
使用起重机械能减轻工人的劳动强度,提高劳动生产率,甚至完成人们无法直接完成的某些工作。
起重机械的基本参数主要有以下内容:1.额定起重量G.它是指起重机在正常使用情况下,允许最大限度起升的重物质量。
2.起升高度H.它是指起重机取物装置上下极限位置的垂直距离。
3.跨度S和轨距K.S是指桥架型起重机运行轨道中心线之间的水平距离。
K是指起重机轨道中心线或车轮踏面中心线之间的水平距离。
4.运动速度V.它主要包括起升、运行、变幅、回转等机构工作速度。
5.生产率Q.它是表示起重机装卸能力的综合指标。
6.起重机械的工作级别M.它是反映起重机械整机和各机构工作繁忙程度的指标。
门式起重机作为货物装卸机械设备里的排头兵,值得我们深入的了解和学习。
门式起重机由门架、小车、大车运行机构和电气设备等部分组成。
门式起重机的分类和构造:(1)按门式起重机的上部结构型式可分为葫芦单梁门式起重机、双梁门式起重机、单主梁门式起重机。
(2)按其上部结构、主梁的结构又可分为单箱形主梁、双梁箱形主梁、∩型柜架截面桁架结构梁、矩形截面桁架结构梁、三角截面桁架结构梁等。
门式起重机毕业设计说明书

西南交通大学峨眉校区毕业设计说明书论文题目:门式起重机设计—起升机构与小车运行机构设计系部:机械工程系专业:工程机械 .班级:工机二班学生姓名:毛明明学号:指导教师:冯鉴目录第一章门式起重机发展现状4型吊钩门式起重机的用途 (5)钢丝绳的计算 (8)滑轮、卷筒的计算 ........................................................................................减速机的选择 (12)车轮的计算 (24)第一章门式起重机发展现状门式起重机是指桥梁通过支腿支承在轨道上的起重机;它一般在码头、堆场、造船台等露天作业场地上;当门式起重机的小车运行速度大、运行距离长、生产效率高时,常改称为装卸桥;港口上常用的机型有:轨道式龙门起重机、轮胎式龙门起重机、岸边集装箱起重机、桥式抓斗卸船机等;当桥架型起重机的跨度特别大时,为了减轻桥架和整机的自身质量,常改用缆索来代替桥架,供起重小车支承和运行之用;起重机械是用来升降物品或人员的,有的还能使这些物品或人员在其工作范围内作水平或空间移动的机械;取物装置悬挂在可沿门架运行的起重小车或运行式葫芦上的起重机,称为“门架型起重机”;进入21世纪以来,我国的造船工业进入了快速发展的轨道,各大主力船厂承接的船舶吨位从几万吨发展到十几万吨,年造船能力也普遍跃上百万吨水平,造船模式也相继从船台造船转向船坞造船,大型造船门式起重机的需求也大幅度增加;随关中船长兴、中船龙穴、青岛海西湾、舟山金海湾、靖江新时代、太平洋集团扬州大洋等大型国营和民营造船基地的建设,大型造船门式起重机也进入了一个大型集中建造的黄金时期,起重机的提升能力从600t上升到900t,跨度从170米增加到239米,已经建成的和在建的大型造船门式起重机有几十台;门式起重机作为一种重要的物料搬运设备,在造船领域中的重要作用日益显现;随着经济的发展,它不仅在国民经济中占有重要的位置,而且在社会生产和生活的领域也不断扩大;从20纪后期开始,国际上门式起重机的生产向大型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展;第二章MG型吊钩门式起重机的概述MG型吊钩门式起重机属双主梁通用门式起重机,也称A型双梁门吊,由桥架、大车运行机构、小车、电气设备等部分构成;本起重机是按GB/T14406-1993通用门式起重机设计制造,常用起重量10-50t,工作环境为-20- 40;C,工作级别A5、A6两种;本起重机小车导电采用软缆导电,大车采用滑触线或电缆卷筒方式供电,操作方式有地面控制、操纵室控制、遥控三种形式供用户选择;标准操纵方式为室控,全部机构均在司机室操纵并有防雨设备;适用于露天仓库、货料场、铁路车站、港口码头各种物料的装卸和搬运工作;本起重机特点:桥架采用箱形梁焊接结构,起重机运行平衡,抗风性能好,各机构设有安全保护装置;MG 型吊钩门式起重机的结构及组成箱体双梁门式起重机图1有一个由两根箱型主梁和两根马鞍构成的双梁门架,大车运行机构和电气设备等;在门架上运行起重小车,可以起吊和水平搬运各类物件;箱型双梁结构具有加工零件少、工艺性能好、通用性好及机构安装检修方便等一系列优点,因而在生产中得到广泛采用;构成门式起重机的主要金属结构部分是门架,它矗立工作场所的轨道上,并沿轨道前后运行;除门架主梁和马鞍外,它的主要组成部分还有小车主、副起升机构、小车运行机构和小车架,可以带着吊起的物品沿门架上的轨道左右运行;于是门架的前后运行和小车的左右运行以及起升机构的升降动作,三者构成的立体空间范围是门式起重机吊运物品的服务空间;图门式起重机MG 型吊钩门式起重机的工作原理门式起重机,一般都具有三个机构:即起升机构起重量大的有主副两套起升机构、小车运行机构和大车运行机构;按照正常工作程序,从起吊动作开始,先开动起升机构,空钩下降,吊起物品上升到一定高度,然后开动小车运行机构和大车运行机构到指定位置停止;在开动起升机构降下物品,然后空钩回升到一定高度,开动小车运行机构和大车运行机构式起重机回到原来的位置,准备第二次吊运工作;每运送一次物品,就要重复一次上述过程,这个过程通常称为一个周期;在一个周期内,各机构不是同时工作的;有时这个机构工作,别的机构停歇,但每个机构都至少作一次正向运转和一次反向运转;1.1 MG 型吊钩门式起重机的用途它适用于各种工矿企业,交通运输及建筑施工等部门的露天仓库、货场、铁路、车站、码头、建筑工地等露天场所;做装卸与搬运货物、设备以及建筑构件安装使用;MG 型吊钩门式起重机的主要技术参数主要技术参数起重量:主钩T Q 45=主,跨 度: m L 42.9=;起升高度:主钩m H 40=主;工作制度:主起升工作级别:重级)40%=JC ;小车运行工作级别:中级)25%=JC ;大车运行工作级别:中级)25%=JC ;工作速度:主起升速度:min /18m V =轻载;min /9m V = 重载;小车运行速度:min /5.12-25.1m V =;大车运行速度:min /5.23-35.2m V =;小车轨距: m L 5.2=;第三章 起升机构的计算45吨双梁门式起重机它主要由主起升机构、小车运行机构和小车架所成;小车采用四个走轮支撑的起重小车见图2-1图2-1门式起重机起升机构传动简图主起升机构的计算参数1、主要参数与机构的布置简图如图3-3已知:起重量:kg Q 45000=;工作类型:重级)40%=JC ;最大起升高度:m H 40=,地面以上m 9,地面以下m 31;起升速度:重V =min /9m 重载;轻V =min /18m 轻载;钢丝绳的计算:根据起重机的额定起重量Q=45吨,查起重机设计手册表8-2选择双联起升机构滑轮组倍率为M=4,起升机构钢丝绳缠绕系统如图2-2所示;图2-2 钢丝绳缠绕系统1 钢丝绳所受最大静拉力;式中 Q ——额定起重量,kg Q 45000=;钩G ——取物装置自重,kg G 5.1074=钩吊挂挂架的重量一般约占额定起重量的2~4%;这里取吊钩挂架重量为kg 5.1074;m ——滑轮组倍率,4=m ;组η——滑轮组效率,975.0=组η;2 钢丝绳的选择:所选择的钢丝绳破断拉力应满足下式:而 丝绳S S ∑⨯=α式中:绳S ——所选钢丝绳的破断拉力;绳n ——钢丝绳安全系数,对于重级工作类型取绳n =6;丝S ∑——钢丝绳破断力总和;α——折减系数,对于绳6Χ37+1的钢丝绳α=;对于绳6Χ19+1的钢丝绳α=;有上式可得:查钢丝绳产品目录表可选用:钢丝绳6W19-26-7X7-170-I-ZGB1102-74的丝S ∑= ,所以选择的钢丝绳满足强度要求,钢丝绳的直径绳d =26mm;滑轮、卷筒的计算1 滑轮、卷筒最小直径的确定为确保钢丝绳具有一定的使用寿命,滑轮、卷筒名义直径钢丝绳卷绕直径应满足下式:绳d e D )1(-≥;式中 e ——系数,对于重级工作类型的门式起重机,e=32;D ——是卷筒和滑轮的名义直径;d ——钢丝绳的直径mm ;所以 80626)132(=⨯-=D mm取卷筒、滑轮的名义直径)(1000mm D =;2 卷筒长度和厚度的计算图2-3图2-3 双联卷筒的主要尺寸卷筒的长度由下式计算:光双L L L L L +++=)(2210;而 t Z D m H L ax 〉+〈=00m 0π 式中 max H ——最大起升高度为m 9地面以上,m 31地面以下取max H =m 40;0Z ——钢丝绳安全圈数,取0Z =3 ;t ——绳圈节距30~284~2=+=)(绳d t ,取mm t 30=;1L ——根据结构确定卷筒空余部分,mm t L 15051==;2L ——固定钢丝绳所需要的长度, 9032==t L ;0D ——卷筒的计算直径按缠绕钢丝绳的中心计算,mm d D D 10262610000=+=+=绳;参考同类型起重机取0D =1020mm光L ——双联卷筒中间不切槽部分长度,根据钢丝绳允许偏斜角确定对于螺旋槽卷筒tgα101≤考虑到该取物装置的特殊性参考同类型起重机取:光L =440mm 0L ——卷筒半边卷绕部分的长度;卷筒长度双L =440)150901588(2+++⨯=mm 4096,取双L =4100mm,取卷筒材料采用200HT ,其壁厚可按经验公式确定30~26)10~6(02.0=+=D δ,取 mm 30=δ;3 卷筒转速式中重V ——起升速度,重V =min /9m 重载;h i ——滑轮组倍率;4 强度的计算卷筒壁主要受钢丝缠绕所产生的压缩应力;此外还承受扭转和弯曲; 压缩应力的计算:式中max S ——钢丝绳工作时最大张力;[]y σ——许用压应力,[]y σ=25.4byσ铸铁卷筒;by σ——抗压强度极限,by σ=750MPa ;故满足使用条件;由于l>3D,需要计算有弯曲力矩产生的拉应力因扭转应力甚小,一般可忽略不计; WM W t =σ合成应力应满足:[][][]t y y t t t σσσσσσ≤+=max' 式中 x w l S M max =——卷筒所受的弯矩,x l =1830mm ;W ——卷筒断面系数,W= δδ2)(-D ;[]t σ——许用拉应力,[]5bt σσ= 铸铁卷筒;b σ——抗拉强度极限,b σ=200Mpa ;故满足使用要求;根据静功率初选电机1 起升机构静功率计算式中0η——起升机构的总效率,V ——起升速度重载;2 初选电动机功率j d e P k N ⨯≥;式中 e N ——电动机额定功率;d k ——起升机构按静功率初选电动机的系数,由1表6—1取d k =;KW KW P k N j d e 05.675.7490.0=⨯=⨯=;查电机产品目录附录28,在40%=JC 时选择接近的电动机6315-M YZB 型,额定功率N=KW 110,转速n=min /965r ,转动惯量2GD =218.6kgm ;减速机的选择1 减速机传动比卷电n n i =0;式中 n ——电机机的额定转速min)/(r ;0n ——卷筒的转速min)/(r ;2.862.119650===卷电n n i ;2 标准减速器的选用根据传动比kw N i 110,2.860==电机功率电动机的转速min 965r n =、工作级别重级,从减速器产品目录2附录26可选用VIIC D QJS ---80630减速器,传动比i=80,最大允许径向载荷为][F =N 150000,减速器输出轴端的瞬时允许转矩=][T m N ⨯209000;3 验算减速器被动轴端最大径向力轴端最大径向力应满足:F max =][)(21max F G aS t ≤+; 式中max S ——钢丝绳最大静拉力)(N ;t G ——卷筒重力)(N ;a ——卷筒上卷绕钢丝绳的分支数,a=2;][F ——减速器输出轴端的允许最大径向载荷N;F max =N N 1500005.59883238725.57947≤=+满足要求; 4 减速器输出轴承受短暂最大扭矩校核减速器输出轴承受短暂最大扭矩应满足: )]([75.000m ax m N T i T T e ⨯≤=ηψ;式中e T ——电动机的额定扭矩,e T =9550n N E =955096505.67=)(m N ⨯ 0i 、0η——减速器的传动比和效率,0i =;0η=; max ψ——当JC%=40%时电动机最大力矩倍数,max ψ=;][T ——减速器输出轴端允许的最大短暂扭矩;故满足要求;5 实际起升速度的验算实际起升速度为:%15%3.3997.89<=-=∆V 满足要求 制动器的选择起升机构的制动转矩应满足:式中:z T ——制动器制动力矩)(Nm ;z K ——制动安全系数取z K = ;i ——起升机构总传动比,其值i =h i 0i ;η——起升机构总效率,其值η=h ηi η0η;根据以上计算的制动转矩,从制动器产品目录选用YWZ-400/90制动器,制动轮直径为400毫米,最大制动力矩为1600Nm ;因为 z z K T ≥iD G Q 2)(00η+ 故满足使用要求; 联轴器的选择带制动轮的联轴器通常采用齿轮形联轴器,依据所传递的扭矩、转速和被连接的轴径等参数选择联轴器,起升机构联轴器应满足:式中:T ——所传递的扭矩的计算值)(Nmmax ∏T ——按第二类载荷计算的传动轴的最大扭矩;对高速轴,max ∏T =~n m T λ ,m λ为电动机转矩允许过载倍数,n T 为电动机额定转矩,n T =9550nP n )(Nm ,n P 为电动机额定功率,n 为电动机的额定转速. ][T ——联轴器许用扭矩)(Nm ;1k ——联轴器重要程度系数;对起升机构,取;3k ——角度偏差系数在此取;max 31∏=T k k T =2.685896511095505.28.075.1=⨯⨯⨯⨯⨯)(Nm 根据以上计算选用S3408带制动轮的齿轮联轴器,联轴器允许最大扭矩为)(Nm ,制动轮直径为400毫米,飞轮矩为2kgm ,并选出S2482型联轴器,其允许扭矩)(Nm ,飞轮矩为2kgm ;因为[]T T >故满足使用要求;起动和制动时间验算1 起动时间验算:][)(55.9][q j q q t T T J n t ≤-⨯= s 式中:q T ——电动机平均起动转矩)(Nmj T ——电动机静阻力矩,按下式计算;] [q t ——推荐起动时间][J ——机构运动质量换算到电动机轴上的总转动惯量2kgm ,按下式计算: ][J =J d +J e +η⨯⨯⨯222040i a D Q 2kgm 式中: J d ——电动机转子的转动惯量2kgm ;在电动机样本中查取,如样本中给出的是飞轮矩2GD ,则按g GD J 42=换算; J e ——制动轮联轴器的转动惯量2kgm)(55.9][j q q T T J n t -⨯==s 5.1)91.02.864020.181.95.4607496511095508.1(55.9]91.0)42.86(240020.181.95.46074)81.946.418.6(15.1[965222=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯ 门式起重机起升机构的起动时间一般应控制在1—2秒间,故起动时间是符合要求的;2 制动时间验算满载下降制动时间:式 式中: 'n ——满载下降时电动机转速min /m ,通常取'n =n ;z T ——制动器制动转矩;j T '——满载下降时制动轴静转矩,按下式计算:]['J ——下降时换算到电动机轴上的机构总转动惯量2kgm ,按下式计算;]['J =J d +J e +η222040i a D Q ⨯⨯2kgm z t []——推荐制动时间s,可取z t []=] [q t)(55.9]['''j z z T T J n t -⨯= =s 44.1)2.862291.0020.181.95.460741800(55.9]2.8644091.0020.181.95.46074)606.418.6(15.1[9651.122=⨯⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯++⨯⨯⨯ 门式起重机起升机构的制动时间一般应控制在和起动时间相等,故制动时间是符合要求的;3 起动加速度的验算 门式起重机起升机构的起动加速度一般小于22.0s m ,故平均加速度满足要求的; 电动机过载能力效验起升机构电机过载能力按下式进行效验:式中:n P ——在基准接电持续率时的电动机额定功率为110kW ;u ——电动机台数为1;m λ——基准接电持续率时的电动机转矩的允许过载倍数取;H ——考虑电压降及转矩允差以及静载荷试验超载的系数;绕线异步电机取,笼型异步电动机取,直流电机取.ηλ1000Qv u H m ⨯⨯=1106.626091.010005.2981.95.460741.2<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯kW 满足要求; 电机发热验算电机发热效验合格应满足:式中:P ——电动机工作的接电持续率JC 值、CZ 值时的允许输出功率kW ,查取得kW 5.70S P ——工作循环中,稳态平均功率kW ;η——起升机构总效率;G ——稳态负载平均系数;其计算公式为S P =ηu Qv G 1000⨯ S P =05.676091.01000981.95.460478.0=⨯⨯⨯⨯⨯ kW 满足要求; 第四章 小车运行机构的计算主要参数与机构的布置简图图3-1 小车运行机构简图1——电动机;2——制动器;3——减速器;4——传动轴; 5——联轴器;6——角轴承箱;7——车轮;双梁门式起重机的小车,起重量在5吨至50吨范围内一般均由四个车轮支撑,其中两个车轮为主动轮;主动车轮由小车运行机构集中驱动;主要参数起重量: Q=45t ;工作制度: 中级JC%25;小车运行速度: V 小车=min ;3-8偏根据其中小车架的平衡方程式,可分别求出主动轮和从动轮的轮压:图3-8计算简图主动轮:式中 1P ——主动轮轮压)N (; τK ——小车轮距,mm K 2500=τ;满载)(179225001012502000013505.4607410max 1KN P =⨯⨯⨯+⨯⨯=; 空载)(5011KN P n m =;同理,可得从动轮轮压2P 为:满载)(156225001012502000011505.4607410max 2KN P =⨯⨯⨯+⨯⨯=; 空载)(5012KN P n m =;电动机的选择1、运行阻力的计算:j F ——静阻力 ; m F ——摩擦阻力 ; p F ——坡道阻力; ① 起重机或小车满载运行阻力时的最大摩擦阻力:Q ——起升载荷N ; G ——起重机或运行小车的自重载荷;f ——流动摩擦系数mm ; μ——车轮轴承摩擦系数;d ——与轴承配合外车轮轴的直径mm ; D ——车轮踏面直径; β——附加摩擦阻力系数 ; W ——摩擦阻力系数;② 满载运行时最小摩擦阻力:③空载运行时最小摩擦阻力:()D G Q F df 2m2μ+=由①得: ()N W G Q F 9750015.020********g m =⨯+=+=)( 由②得: ()N W G Q F 5.204750065015.03.022*********g m1=⨯+⨯⨯+=+=)( 由③得: ()N W G Q F 8.63350065015.03.02200005.1074g m2=⨯+⨯⨯+=+=)( 坡道阻力: N G Q F 1274002.08.92000045000p =⨯⨯+=+=)()(ι ι——坡道阻力系数与起重机类型有关,桥架上的小车取为; 最大静阻力:N F F F 1102412749750p m j =+=+=电机静功率: W 52.29.01000605.1211024m 1000v 0j K F P j =⨯⨯=⋅=η 0v ——运行速度; η——机构传动效率; m ——电机个数;2、电机初选: i d P K P ⋅=d K ——考虑到电动机起动时惯性影响的功率增大系数,门式起重机小车运行机构取为;选取:YZB160M-8 ; 功率: ; n=730r/min ;转动惯量2m g ⋅K ; 最大转矩倍数;电动机发热校验: S P P ≥P ——电动机工作的节点持续率JC 值、CZ 值时的允许输出容量KW ;查表取P=S P ——工作循环中负载的稳态功率KW ;G ——稳态负载平均系数,取为;减速器的选择1、由电动机转速与车轮转速确定减速器的传动比为:参考QJ 型起重机减速器用于运行机构的选用方法:j P ——减速器的计算输入功率KW ;8ϕ——刚性动载系数,8ϕ=~;n P ——基准接电持续率时,电动机额定功率KW ;I ——工作级别,I=1~8;[]P ——标准减速器承载能力表中的许用功率KW ;查标准:选ZSCD-600+125-I-2 公称传动比i=;实际传动比i=min ; 输出轴转矩:36000m ⋅N ;高速轴许用功率:26KW ;[]P =26KW j P >速度偏差: %10%08.000<=-=∆V V V V 小车(空)符合要求;联轴器的选择:高速轴:=1c T t n T T n ≤⨯⨯81ϕm N ⨯式中 1c T ——计算扭矩;1n ——联轴器安全系数,取;8ϕ——刚性动载系数,取~;n T ——电动机额定扭矩m N ⨯m 12.98n9550n ⋅==N P T n T t ——联轴器许用扭矩Nm ; 选用TLL 2带制动轮联轴器:T t =300Nm制动轮直径mm 2000=D 转动惯量=2m g 15.0⋅K ;低速轴: t n c T T n i T ≤⨯⨯⨯⨯=812ϕηi ——电动机至低速联轴器的传动比 73.91ni ==小车轮V D π;选用2429S 联轴器; 许用扭矩:800Nm ;制动轮直径mm 2000=D ; 转动惯量=2m g 44.0⋅K ;制动器的选用:P F ——坡道阻力; 1m F ——满载运行时最小摩擦阻力;'m ——电动机个数,一般m='m ;z t ——制动时间;1J ——电动机转子转动惯量)(2m g ⋅K ; z T ——电动机轴上制动轮和联轴器的转动惯量)(2m g ⋅K ;V ——圆形速度;选取YWZ-200/25;推动器型号:YT1-252-4 ;制动力矩200m ⋅N ; 电动机起动时间与平均加速度的验算1 满载上坡时式中: mq T ——电动机平均起动转矩)(Nmn ——电动机额定转速 n=730r/minJ ——机构运动质量换算到电动机轴上的总转动惯量2m kg *,按下式计算:J ∑=kJ 1+J 2+η⨯⨯+22)(3.9n v G Q 2kgm m ——电机个数 j T ——电动机静阻力矩,按下式计算:j F ——运行静阻力 ; D ——车轮踏面直径;i ——减速器的传动比 ; η——机构的传动效率;s 6~4s 6.553.3412.9855.976.4730≤=-⨯⨯=)(t 满足 2 起动平均加速度: 式中:a ——起动平均加速度)/(2s m v ——运行机构的稳定运行速度)/(s mt ——起动时间)(s2m/s 037.06.5605.12=⨯=a 098.0<2/s m ,满足要求; 运行打滑验算:1. 起动时:])(500[2000)(21min a Di J J k T D i P D d n mq z ⨯+-⨯≥⨯+ημϕ2. 制动时:≥⨯-min )(P D d n z μϕη⨯D i 2000])(500[21z z a Di J J k T ⨯+- m in P ——驱动轮最小轮压)(N ;mq T ——打滑一侧电动机的平均起动转矩Nm ;k ——计及其他传动飞轮矩影响的系数,K=~;ϕ——附着系数,对室外工作的起重机取;z n ——附着安全系数取~;d ——轴承内径;D ——车轮踏面直径;μ——轴承摩擦系数取;a ——起动平均加速度)/(2s m ;z T ——打滑一侧的制动器的制动转矩Nm ;z a ——制动平均减速度)/(2s m z a zt V =; 代入数据得:起动时左边≥ 满足要求;制动时右边≥ 满足要求;车轮计算根据轮压、小车运行速度、工作类型初选:车轮:踏面直径D=500mm,材料ZG310-570 HB 300≥ 配合轴径d=65mm1. 车轮的计算轮压(1) 疲劳计算时的等效起升载荷由下式确定:式中 等效工ϕ——等效静载荷系数,等效工ϕ=起Q ——起升载荷质量,起Q =根据等效起升载荷却低昂车轮的等效轮压等效P ,然后再由下式确定车轮的计算轮压:式中等效P ——小车在门架上位于地下位置一般取为离支点1/4跨度处时,根据门架自重、小车自重及等效起升载荷计算的最大轮压:1K ——等效冲击系数,1K =1; 根据38.18.920000270918/=⨯=总等效起G Q ,查得8.0=γ; (1) 强度校核时的最大计算轮压 式中max P ——满载大车最大轮压,N P 179000max =;Ⅱϕ——动力系数,取0.1=Ⅱϕ;2. 车轮踏面应力接触疲劳计算(1) 车轮点接触的允许轮压 32min max c P P P += max P ——起重机正常工作时的最大轮压;m in P ——起重机正常工作时的最小轮压; 点接触:21322c mC C R K P ⋅⋅⋅≤ 2K ——与材料有关许用点接触应力常数,2K =2m /N ,钢制车轮按1表5-2选取;R ——曲率半径,取车轮曲率半径与轨面曲率半径中之大值,R=300mm ;m ——由轨道顶面与车轮的曲率半径之比所确定的系数,按1表5-5选取;1C ——转速系数,按1表5-3选取1C =;2C ——转速系数,按1表5-3选取2C =;N P 75.156093111.14.03001.013600032c =⨯⨯⨯≤= 满足; (2) 车轮踏面强度校核式中 max 点σ——最大许用接触应力,当320≥HB 时,[]40000~24000=点σ2/cm kg ;其余符号意义同前;符合要求;3、车轮轴的计算1轴受纯弯曲时的应力 式中4max LP M ⨯=计——两侧轴所承受的计算弯矩,式中L ——车轮两个轴承的间距,mm L 20=;弯W ——轴的抗弯断面模数 所以2/4.178027.5089500cm N ==弯σ 2轴受纯扭矩时的应力 式中ηψ⨯⨯⨯=i M M 额Ⅰ扭——车轮轴所承受的计算扭矩,其中Ⅰψ——第一类载荷的动力系数,其余符号意义同前;3 弯曲应力和扭转应力合成的计算应力为式中β——将扭转应力换算为弯矩应力的系数,由于弯曲和扭转均对称,所以1=β;因为轴在弯矩、扭矩作用时,大小和方向均发生不变化,是对称循环;[]1-弯σ——对称循环弯曲许用应力,对轴采用45号钢则:式中K ——应力集中系数,2=K ;n ——安全系数,4.1=n2.强度计算1受纯弯曲时的计算应力式中max 弯M ——用最大轮压第二类载荷计算轴的最大弯矩,cm N L P M •=⨯=⨯=895004201790004max max 计弯; 弯W ——轴的抗弯断面模数,2受纯扭转时的计算应力式中max 扭M ——第二类载荷计算情况所产生的扭矩,扭W ——抗扭断面模数,3弯曲应力和扭矩应力合成的计算应力式中β——将扭转应力换算为弯曲系数, 1=β;[]弯σ——弯曲许用应力 因为[]弯σσ<所以强度计算通过;第五章 总结本次课程设计是在学习机械知识中一次非常难得的理论与实际相结合的机会,通过这次比较完整的毕业设计,我摆脱了单纯的理论知识学习状态和实际设计的结合,锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识的能力,同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平,而且通过对整体的掌控,对局部的取舍,以及对细节的斟酌处理,都使我的能力得到了锻炼,得到了丰富的经验;这是我们都希望看到的也正是我们进行课程设计的目的所在;此次设计的内容主要是对起重机的大车运行机构和副起升机构设计;说明书首先介绍了此设计的选题,明确本设计的研究目的和意义,最后通过思考与讨论,最终确定本设计的研究方案;在设计过程中详细说明了大车运行机构和副起升机构的计算和选材,通过查阅相关方面的书籍,运用大量有关机械设计的相关知识,让我对机械方面的知识有了更深一层的认识,使我懂得如何灵活运用所学的知识应用到实际中,这对我将来的工作或学习都有很大的帮助;参考文献1 陈道南,等. 起重运输机械. 冶金工业出版社, 2000.2 陈道南,盛汉中.起重机课程设计. 冶金工业出版社, 1982.3 起重机设计手册编委会.起重机设计手册. 机械工业出版社,1980.4 周开勤.机械零件手册.高等教育出版社, 2000.5 陈国璋,等.起重机计算实例.中国铁道出版社,2000.6 徐起贺,刘静香.机械设计基础.机械工业出版社 2000.7 濮良贵.机械零件第八版.北京:高等教育出版社,2006.8 朱龙根.简明机械零件设计手册.北京:机械工业出版社,2001.9 倪庆兴,王焕勇.起重机械.上海:上海交通,1990.10 胡宗武,顾迪民.起重机设计计算.北京:北京科技出版社,1988.11 倪庆兴,王殿臣.起重运输机械图册.北京:机械工业出版社,1992.12 黄祥瑞.可靠性工程.北京:清华,1990. 10 黄宗益.工程机械CAD.上海:同济,1991. 13 濮良贵,纪名刚.机械设计.北京:高等教育出版社,14 Boyes W E. Jigs and Fixture. America.15 Handbook of Machine tools Manfred 15 John . Machine tool。
起重机毕业设计说明书

起重机毕业设计说明书
一、设计背景
起重机是工业生产中不可或缺的重要设备,其功能广泛应用于港口装卸、道路建设、工程建设、装配生产线等众多领域。
本着提高起重机的效率和安全性的目的,本设计旨在研究并开发一种能够自动升降货物的起重机。
二、设计目标
1.提高起重机的工作效率,降低人力成本。
2.减少人为操作引起的安全问题,提高起重机的安全性。
3.实现起重机自动升降货物,提高操作的便捷性。
三、设计思路
本设计采用单片机控制技术,通过传感器对货物的高低进行实时监控,从而实现对货物的自动升降控制。
同时,通过加装安全防护装置和安全报警装置等,保障起重机的安全性,避免人身和财产损失。
四、设计流程
1.硬件设计
本设计采用单片机控制技术,通过对货物高度的检测传感器、控制电机装置、安全防护装置、安全报警装置等模块的组合使用,实现起重机自动升降货物的功能。
2.软件设计
本设计采用C语言编程,根据实际需求编写程序。
通过程序可以实现单片机对传感器、电机以及安全装置的实时控制与检测,从而实现起重机自动升降货物的功能。
五、设想实现的效果
本设计的实现可以大大提高起重机的升降效率,降低人力成本,同时也可减少人为操作引起的安全问题。
为工业生产带来更加便捷和安全的贡献。
六、结语
通过本设计,通过创新技术提高了起重机的效率和安全性,为工业生产带来了更便捷和安全的环境。
同时,也将本设计应用在实际工业生产中,最终实现以人为
本,科技先行,促进工业制造的高质量发展。
门式起重机总体设计说明书

一. 总体计算计算原则:MQ100门式起重机设计计算完全按《起重机设计规范》GB3811执行,并参照下列标准进行设计计算:《塔式起重机设计规范》GB/T13752-92 《法国塔式起重机设计规范》NFE52081 工作级别 A 5 利用等级 U 5 起升机构 M 5 变幅机构 M 4 回转机构 M 4 行走机构 M 4 最大幅度 13m最大起重量 8t(一) 基本参数:回转速度 0.7r/min回转制动时间 5s行走速度 12.5/25m/min行走制动时间 6s 回转惯性力()Kg RM M g t Rn F 002242.0.60..25.1=⨯⨯=π回其中 g=9.81 n=0.7r/min t=5s行走惯性力:()Kg M M g t vF 0106184.0.605.1=⨯⨯=行其中 g=9.81 V=25m/min t=6s(二) 载荷组合:自重力矩、惯性力及扭矩名 称自重 Kg 回转 半径 m 对中 弯矩 Kg.m 回转惯 性力 Kg 回转 扭矩 Kg.m 行走惯性力 Kg 行走 扭矩 Kg.m 距行走轨顶面高度H(m) 起重臂根部 节 13.2m17287.55 13046 29.3 221 18.3 139 14.937 小车牵引机构 320 8.75 2800 6.3 55 3.4 30 14.937 起重臂端 部节108 14.3515503.550 1.11614.937 起重臂拉杆 429 5.34 2291 6.133 4.6 24 16.686 平衡臂结构 1656 -3.9 -6458 -14.5 57 17.6 -69 14.637 平衡臂拉杆 227 -2.12 -481 -1.1 2 2.4 -5 16.353 配重 10500 -6.11 -64155 -143.8 879 111.5 -681 13.762 起升机构 (含钢丝绳) 2350 -5.8 -13630 -30.6 177 24.9 -145 15.667 塔头 2237 0.2 447 1 0.2 23.8 5 14.637 称重滑轮 66 0.86 57 0.1 0.1 0.7 1 14.558 驾驶室 (含电气系统) 545 1.02 5561.215.8612.818 回转支承 3611 0 0 0 0 38.3 0 11.417 回转机构 367 0 0 0 0 3.9 0 12.217 底架 10479 0 0 0 0 111.3 0 5.146 压重 30800 0 0 0 0 327 0 5.146 电缆卷筒 217 2 534 0 0 2.3 0 1.4 连接附件 600 0 0 0 0 6.4 0 0.55 行走机构 1690 0 0 0 0 17.9 0 0.26 合 计 67930-63443 -142.5 1457 721 -679上表中的回转惯性力到轨顶面的力矩总计为:-1971kg.m 上表中的行走惯性力到轨顶面的力矩总计为:5378kg.m(三)起重小车、吊钩和吊重载荷此处省略 NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN字=1017+6470+18375=25862kg.mM稳=(67930+495+60+8000)×1.75=133849kg.mM稳/M前倾=133849/25862=5.17>15. 工况:工作、动态、无风(R=13m,Q=8t)无回转、无行走、无风 M前倾=1.6×8000×(13-1.75)=144000kg.mM前稳/M前倾=181752/144000=1.26>1(二)非工作状态下的稳定性2.9m3.5m倾翻边风M倾=1.1M风=1.2×41031=49237kg.mM稳/M倾=57736/49237=1.17>1综上所述:M100行走式门式起重机在工作状态和非工作状态下的稳定性均安全.(三)安装状态下的稳定性(1).安装起重臂前(装起重臂前,在平衡臂上无配重)3.5m后倾翻边M后倾=6458+481+13630-447-57-556-534=18975kg.mM后稳=(67930-1728-320-108-429-10500)×1.75 =95979kg.mM后稳/M后倾=95979/18975=5.06>1(2) 装上起重臂(13m臂长时,无配重)3.5m倾翻边M前倾=(63433+230×10) -64155=1578kg.mM前稳=(67930-10500)×1.75 =100503kg.mM前稳/M前倾=100503/1578=63.7>1四、M100行走式门式起重机的台车支反力计算1. 工况:工作、45︒后吹风(R=13m,Q=8t)D C回转、行走、风A B重力: 84431kg 重力力矩: 56417kg.m 回转力矩: 1017kg.m 行走力矩: 6470kg.m风力矩: 15866kg.mRA=(-84431/4)+(56417+15866)/(3.5×2)+6470/(2×3.5)=-5580kgRB=(-84431/4)-1017/(3.5×2)-6470/(2×3.5)=-22238kgRC=(-84431/4)-(56417+15866)/(3.5×2)-6470/(2×3.5)=-36635kgRD=(-84431/4)+1017/(3.5×2)+6470/(2×3.5)=-19978kg2. 工况:非工作、45︒前吹风(R=2.9m,Q=0)D C风A B重力: 68425kg 重力力矩: -62008kg.m风力矩: 44621kg.mRC=-68425/4+62008/(3.5×2)+44621/(3.5×2) =+4436kgRC为正,故按三点支承计算RA=-62008/(1.75×2)-44621/(1.75×2)=-43085kgRB =RD=-68425/2-62008/(2×1.75×2)-44621/(2×1.75×2)=-55755kgRC=0。
门式起重机毕业设计

目录1 设计方案1.1课题分析1.2 设计方案的确定2 起重机设计参数和工作级别2.1设计参数2.2 主要参数的确定2.3 工作级别3载荷的类型及其组合3.1载荷的类型3.2载荷的组合4起重机金属结构的设计4.1门架主要尺寸确定4.2门架的计算载荷4.3主梁的内力计算4.4门架静刚度的计算4.5大车车轮最大轮压和最小轮压的计算5 电动机的选择5.1大车电动机5.2小车电动机6 吊钩装置的选择7 焊接工艺工序8 焊接工艺8.1焊缝分类8.2工艺参数8.3焊接顺序9 焊接接头的检验10 焊接结构设计10.1焊缝布置10.2焊接方法10.3 焊缝顺序1 设计方案1.1课题分析起重机是现代工业在实现出产过程机械化、自己主动化,改善物料搬运前提,提高劳动出产率必不可少的重要机械设备。
它对于发展国民经济,改善人们的事物、文化生活的需要都起着重要的作用。
随着经济建设的迅速发展,机械化、自己主动化程度也在不停提高,与此相适应的起重机技能也在高速发展,产物种类不停增加,使用规模越来越广。
一些企业由于没有起重机械,不仅工作效率低,劳动强度大,甚至难以工作。
高层建筑的施工,上万吨级或几十万吨级的大型船只的建造,火箭和导弹的发射,大型电站的施工和安装,大重件的装卸与搬运等,都离不开起重机的作业。
起重机不仅可以作为辅助的出产设备,完成原料、半成品、产物的装卸、搬运,进行机电设备、船体分段的吊运与安装,而且也是一些出产过程及工艺操作中的必需的装备。
再如冶炼金属工业出产中的炉料筹办、加料、钢水浇铸成锭、脱模取锭等,必需依靠起重机进行出产作业。
据统计,在国内的冶炼金属、煤炭部门的机械设备总数量或总自重中,起重运输机械约占45%。
起重机是机械化作业的重要的事物基础,是一些工业企业中主要的固定资产。
对于工矿企业、港口码头、车站库场、建筑施工工地,和海洋开发、宇宙航行等部门,起重机已成为主要的出产力要素,在出产中进行着高效的工作,组成合理社团批量出产和机械化流水作业的基础,是现代化出产的重要标志之一。
25吨通用门式起重机械机构设计说明书

目录引言 ............................................................ - 5 - 第1章 小车主起升机构计算 ...................................... - 8 -1.1 确定传动方案,选择滑轮组和吊钩组 ........................ - 8 -1.2 选择钢丝绳 .............................................. - 8 -1.3 确定卷筒尺寸,转速及滑轮直径 ............................. - 8 -1.4 计算起升静功率 ......................................... - 10 -1.5 初选电动机 ............................................. - 11 -1.6 选用减速器 ............................................. - 11 -1.7 电动机过载验算和发热验算 ............................... - 11 -1.8 选择制动器 ............................................. - 12 -1.9 选择联轴器 ............................................. - 13 -1.10 验算起动时间 .......................................... - 13 -1.11 验算制动时间 .......................................... - 14 -1.12高速轴计算 ............................................. - 15 -1.12.1疲劳计算 ......................................... - 15 -1.12.2静强度计算 ....................................... - 16 - 第二章 小车副起升机构计算 ..................................... - 17 -2.1 确定传动方案,选择滑轮组和吊钩组 ........................ - 17 -2.2 选择钢丝绳 ............................................. - 17 -2.3 确定卷筒尺寸并验算强度 ................................. - 18 -2.4 计算起升静功率 ......................................... - 19 -2.5 初选电动机 ............................................. - 20 -2.6 选用减速器 ............................................. - 20 -2.7 电动机过载验算和发热验算 ............................... - 21 -2.8 选择制动器 ............................................. - 21 -2.9 选择联轴器 ............................................. - 22 -2.10 验算起动时间 .......................................... - 22 -2.11 验算制动时间 .......................................... - 23 -2.12 高速轴计算 ............................................ - 24 -2.12.1疲劳计算: ....................................... - 24 -2.12.2静强度计算 ....................................... - 25 - 第三章 小车运行机构计算 ....................................... - 26 -3.1 确定机构传动方案 ....................................... - 26 -3.2 选择车轮与轨道并验算其强度 ............................. - 26 -3.2.1疲劳计算 .......................................... - 26 -3.2.2强度校核 .......................................... - 27 -3.3 运行阻力计算 ........................................... - 27 -3.4 选电动机 ............................................... - 28 -3.5验算电动机发热条件 ...................................... - 29 -3.6 选择减速器 ............................................. - 29 -3.7 验算运行速度和实际所需功率 ............................. - 29 -3.8 验算起动条件 ........................................... - 30 -3.9 按起动工况校核减速器功率 ............................... - 31 -3.10 验算起动不打滑条件 .................................... - 31 -3.11 选择制动器 ............................................ - 32 -3.12 选择联轴器 ............................................ - 33 -3.12.1机构高速轴上联轴器的计算扭矩 ..................... - 33 -3.12.2低速轴的计算扭矩 ................................. - 34 -3.13 验算低速浮动轴强度 .................................... - 34 -3.13.1疲劳计算 ......................................... - 34 -3.13.2 静强度计算 ....................................... - 35 -3.14 小车安全装置计算 .................................... - 35 -3.14.1 小车缓冲器 ....................................... - 35 -3.14.2 缓冲行程 ......................................... - 35 -3.14.3 缓冲能量 ......................................... - 35 -3.14.4 最大缓冲力 ....................................... - 36 -3.14.5 橡胶缓冲器的主要尺寸 橡胶断面积A ................ - 36 -3.14.6 缓冲器的额定缓冲行程,额定缓冲容量和极限缓冲力: .. - 36 -3.14.7 实际的缓冲行程,最大缓冲力和最大减速度 ........... - 37 - 第四章 大车运行机构的设计计算 ................................. - 38 -4.1车轮与轨道的选择 ........................................ - 38 -4.2 运行阻力计算: ......................................... - 39 -4.2.1 摩擦阻力的计算: ................................... - 39 -4.2.2 坡度阻力的计算: .................................. - 39 -4.2.3 风阻力的计算: .................................... - 39 -4.2.4 运行总阻力: ...................................... - 40 -4.3 电动机的选择 ........................................... - 40 -4.4 选择减速器 ............................................. - 41 -4.5 选择连轴器 ............................................. - 41 -4.6 电动机的验算 ........................................... - 42 -4.6.1 电动机的过载能力验算 .............................. - 42 -4.6.2电动机的发热验算 .................................. - 42 -4.6.3 启动时间的验算 .................................... - 43 -4.7减速器的验算 ............................................ - 44 -4.8制动器的选择 ............................................ - 45 -4.9起动和制动打滑验算 ...................................... - 46 -4.9.1起动时期不打滑验算 ................................ - 46 -4.9.2 制动不打滑验算 .................................... - 47 - 设计心得 ....................................................... - 48 - 致谢 ........................................................... - 49 -32/5吨通用门式起重机设计摘 要:次设计的为通用A型双梁门式起重机,我主要负责设计门式起重机的小车及大车运行机构。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
西南交通大学峨眉校区毕业设计说明书论文题目:门式起重机设计—起升机构与小车运行机构设计系部:机械工程系专业:工程机械 .班级:工机二班学生姓名:毛明明学号:20106991指导教师:冯鉴目录毕业设计说明书 (1)3.2钢丝绳的计算 (5)第一章门式起重机发展现状门式起重机是指桥梁通过支腿支承在轨道上的起重机。
它一般在码头、堆场、造船台等露天作业场地上。
当门式起重机的小车运行速度大、运行距离长、生产效率高时,常改称为装卸桥。
港口上常用的机型有:轨道式龙门起重机、轮胎式龙门起重机、岸边集装箱起重机、桥式抓斗卸船机等。
当桥架型起重机的跨度特别大时,为了减轻桥架和整机的自身质量,常改用缆索来代替桥架,供起重小车支承和运行之用。
起重机械是用来升降物品或人员的,有的还能使这些物品或人员在其工作范围内作水平或空间移动的机械。
取物装置悬挂在可沿门架运行的起重小车或运行式葫芦上的起重机,称为“门架型起重机”。
进入21世纪以来,我国的造船工业进入了快速发展的轨道,各大主力船厂承接的船舶吨位从几万吨发展到十几万吨,年造船能力也普遍跃上百万吨水平,造船模式也相继从船台造船转向船坞造船,大型造船门式起重机的需求也大幅度增加。
随关中船长兴、中船龙穴、青岛海西湾、舟山金海湾、靖江新时代、太平洋集团扬州大洋等大型国营和民营造船基地的建设,大型造船门式起重机也进入了一个大型集中建造的黄金时期,起重机的提升能力从600t上升到900t,跨度从170米增加到239米,已经建成的和在建的大型造船门式起重机有几十台。
门式起重机作为一种重要的物料搬运设备,在造船领域中的重要作用日益显现。
随着经济的发展,它不仅在国民经济中占有重要的位置,而且在社会生产和生活的领域也不断扩大。
从20纪后期开始,国际上门式起重机的生产向大型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。
第二章MG型吊钩门式起重机的概述MG型吊钩门式起重机属双主梁通用门式起重机,也称A型双梁门吊,由桥架、大车运行机构、小车、电气设备等部分构成。
本起重机是按GB/T14406-1993《通用门式起重机》设计制造,常用起重量10-50t,工作环境为-20- 40。
C,工作级别A5、A6两种。
本起重机小车导电采用软缆导电,大车采用滑触线或电缆卷筒方式供电,操作方式有地面控制、操纵室控制、遥控三种形式供用户选择。
标准操纵方式为室控,全部机构均在司机室操纵并有防雨设备。
适用于露天仓库、货(料)场、铁路车站、港口码头各种物料的装卸和搬运工作。
本起重机特点:桥架采用箱形梁焊接结构,起重机运行平衡,抗风性能好,各机构设有安全保护装置。
2.1 MG型吊钩门式起重机的结构及组成箱体双梁门式起重机(图1)有一个由两根箱型主梁和两根马鞍构成的双梁门架,大车运行机构和电气设备等。
在门架上运行起重小车,可以起吊和水平搬运各类物件。
箱型双梁结构具有加工零件少、工艺性能好、通用性好及机构安装检修方便等一系列优点,因而在生产中得到广泛采用。
构成门式起重机的主要金属结构部分是门架,它矗立工作场所的轨道上,并沿轨道前后运行。
除门架(主梁和马鞍)外,它的主要组成部分还有小车(主、副起升机构、小车运行机构和小车架),可以带着吊起的物品沿门架上的轨道左右运行。
于是门架的前后运行和小车的左右运行以及起升机构的升降动作,三者构成的立体空间范围是门式起重机吊运物品的服务空间。
图1.MGE45-9.42门式起重机2.2 MG型吊钩门式起重机的工作原理门式起重机,一般都具有三个机构:即起升机构(起重量大的有主副两套起升机构)、小车运行机构和大车运行机构。
按照正常工作程序,从起吊动作开始,先开动起升机构,空钩下降,吊起物品上升到一定高度,然后开动小车运行机构和大车运行机构到指定位置停止;在开动起升机构降下物品,然后空钩回升到一定高度,开动小车运行机构和大车运行机构式起重机回到原来的位置,准备第二次吊运工作。
每运送一次物品,就要重复一次上述过程,这个过程通常称为一个周期。
在一个周期内,各机构不是同时工作的。
有时这个机构工作,别的机构停歇,但每个机构都至少作一次正向运转和一次反向运转。
1.1MG型吊钩门式起重机的用途它适用于各种工矿企业,交通运输及建筑施工等部门的露天仓库、货场、铁路、车站、码头、建筑工地等露天场所。
做装卸与搬运货物、设备以及建筑构件安装使用。
2.3 MG 型吊钩门式起重机的主要技术参数主要技术参数起重量:主钩T Q 45=主,跨 度: m L 42.9=; 起升高度:主钩m H 40=主;工作制度:主起升工作级别:重级()40%=JC ;小车运行工作级别:中级()25%=JC ; 大车运行工作级别:中级()25%=JC ;工作速度:主起升速度:min /18m V =(轻载);min /9m V = (重载);小车运行速度:min /5.12-25.1m V =; 大车运行速度:min /5.23-35.2m V =; 小车轨距: m L 5.2=;第三章起升机构的计算45吨双梁门式起重机它主要由主起升机构、小车运行机构和小车架所成。
小车采用四个走轮支撑的起重小车(见图2-1)图(2-1)MGE45-9.42门式起重机起升机构传动简图3.1主起升机构的计算参数1、主要参数与机构的布置简图如图3-3 已知:起重量:kg Q 45000=; 工作类型:重级()40%=JC ;最大起升高度:m H 40=,地面以上m 9,地面以下m 31; 起升速度:重V =min /9m (重载);轻V =min /18m (轻载);3.2钢丝绳的计算:根据起重机的额定起重量Q=45吨,查起重机设计手册表8-2选择双联起升机构滑轮组倍率为M=4,起升机构钢丝绳缠绕系统如图2-2所示。
图2-2 钢丝绳缠绕系统1 钢丝绳所受最大静拉力;kg m G Q S 组钩η⨯⨯+=2max式中 Q ——额定起重量,kg Q 45000=;钩G ——取物装置自重,kg G 5.1074=钩(吊挂挂架的重量一般约占额定起重量的2~4%;这里取吊钩挂架重量为kg 5.1074);m ——滑轮组倍率,4=m ;组η——滑轮组效率,975.0=组η。
NS 54.5794781.9975.042)5.107445000(max =⨯⨯⨯+=2 钢丝绳的选择:所选择的钢丝绳破断拉力应满足下式:ax S S m n ⨯≥绳绳而 丝绳S S ∑⨯=α式中:绳S ——所选钢丝绳的破断拉力;绳n ——钢丝绳安全系数,对于重级工作类型取绳n =6;丝S ∑——钢丝绳破断力总和;α——折减系数,对于绳6Χ37+1的钢丝绳α=0.82;对于绳6Χ19+1的钢丝绳α=0.85。
有上式可得:αmaxS n S 绳丝≥∑N 46.40904185.054.579476=⨯=查钢丝绳产品目录表可选用:钢丝绳6W(19)-26-7X7-170-I-Z(GB1102-74)的丝S ∑=431149.5N 409041.46N ,所以选择的钢丝绳满足强度要求,钢丝绳的直径绳d =26mm 。
3.3滑轮、卷筒的计算1 滑轮、卷筒最小直径的确定为确保钢丝绳具有一定的使用寿命,滑轮、卷筒名义直径(钢丝绳卷绕直径)应满足下式:绳d e D )1(-≥;式中 e ——系数,对于重级工作类型的门式起重机,e=32; D ——是卷筒和滑轮的名义直径; d ——钢丝绳的直径(mm )。
所以 80626)132(=⨯-=D (mm )取卷筒、滑轮的名义直径)(1000mm D =。
2 卷筒长度和厚度的计算(图2-3)图2-3 双联卷筒的主要尺寸卷筒的长度由下式计算:光双L L L L L +++=)(2210;而 t Z D mH L ax 〉+〈=00m 0π 式中 max H ——最大起升高度为m 9(地面以上),m 31(地面以下)取max H =m 40;0Z ——钢丝绳安全圈数,取0Z =3 ;t ——绳圈节距30~284~2=+=)(绳d t ,取mm t 30=; 1L ——根据结构确定卷筒空余部分,mm t L 15051==;2L ——固定钢丝绳所需要的长度, 9032==t L ;0D ——卷筒的计算直径(按缠绕钢丝绳的中心计算),mm d D D 10262610000=+=+=绳;参考同类型起重机取0D =1020mm光L ——双联卷筒中间不切槽部分长度,根据钢丝绳允许偏斜角确定对于螺旋槽卷筒tgα101≤ 考虑到该取物装置的特殊性参考同类型起重机取:光L =440mm0L ——卷筒半边卷绕部分的长度;0L mm 158830)31020440000(=⨯+⨯⨯=π卷筒长度双L =440)150901588(2+++⨯=mm 4096,取双L =4100mm,取卷筒材料采用200HT ,其壁厚可按经验公式确定30~26)10~6(02.0=+=D δ,取mm 30=δ。
3 卷筒转速hi D V n ⨯⨯=π重卷重式中重V ——起升速度,重V =min /9m (重载); h i ——滑轮组倍率; ⨯=⨯⨯=min 2.11min 102049r n γπ卷重 4 强度的计算卷筒壁主要受钢丝缠绕所产生的压缩应力。
此外还承受扭转和弯曲。
压缩应力的计算:[]y y tS σδσ≤=maxmax 式中max S ——钢丝绳工作时最大张力; []y σ——许用压应力,[]y σ=25.4byσ(铸铁卷筒);by σ——抗压强度极限,by σ=750MPa ;[]MPa MPa y y 5.1764.64303054.57947max =≤=⨯=σσ故满足使用条件。
由于l>3D,需要计算有弯曲力矩产生的拉应力(因扭转应力甚小,一般可忽略不计); WM Wt =σ 合成应力应满足:[][][]ty y t t t σσσσσσ≤+=max'式中 x w l S M max =——卷筒所受的弯矩,x l =1830mm ;W ——卷筒断面系数,W=0.8 δδ2)(-D ;[]t σ——许用拉应力,[]5b t σσ=(铸铁卷筒);b σ——抗拉强度极限,b σ=200Mpa ; []MPa MPa t t 403.194.645.176407.4'=≤=⨯+=σσ 故满足使用要求。
3.4根据静功率初选电机1 起升机构静功率计算KW V G Q P j 01000η⨯+=)(钩式中0η——起升机构的总效率,91.095.098.0975.00=⨯⨯=⨯⨯=传筒组ηηηηV ——起升速度(重载);KW KW KW V G Q P j 5.7491.0601000981.95.4607410000=⨯⨯⨯⨯=⨯+=η)(钩2 初选电动机功率j d e P k N ⨯≥;式中 e N ——电动机额定功率;d k ——起升机构按静功率初选电动机的系数,由[1]表6—1取d k =0.90;KW KW P k N j d e 05.675.7490.0=⨯=⨯=;查电机产品目录(附录28),在40%=JC 时选择接近的电动机6315-M YZB 型,额定功率N=KW 110,转速n=min /965r ,转动惯量2GD =218.6kgm 。