桥式起重机主梁设计

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桥式起重机主梁腹板结构拓扑优化设计

桥式起重机主梁腹板结构拓扑优化设计

模型简单 ,但优化对象受到很大的限制 。变密度法 以连续变 量 的密度 函数形 式 显示地 表达 相对密 度 与
材料 弹性 模量 之间 的相应关 系 ,这 种方法 基 于各 向
( 、e ( ) 肼 )— —节 点位 移
“ — 引起 的应变 和虚 位移 —
— —
引起 的虚应 变
同性材料 ,不需引入微结构和附加的均匀化过程 ,
2 4 0o
3 特 殊 工 况 下 问题 的解 决
为满 足 电动葫 芦使 用环 境 的特殊 要求 ,主要从
机械 及 电气 2方面 考虑 。①钢 丝 绳是起 吊重物 的载
3 朱 学 敏 . 重 机 械 . 京 :机 械 工 业 出 版社 ,20 起 北 03
4 王凤 喜 . 国内外 电动葫芦 的发展概 况 . 机 科技 ,19 重 94
1 拓扑优化设计数学模型 的建立
拓 扑优化 理论 首先 是在 离 散结 构 的拓 扑 优化 中
构的拓扑优化 问题 , 特别是连续体结构拓扑优化问 题 的解 答还 不 够理 想 。为 了解决 这些 问题 ,广 大科
研 人 员对 原有 的理 论 和方法 不 断改 进 。优 化 方法 的
被 提 出来 的 ( 例如 Mce 的桁 架 理论 ) i l hl ,并 且 对 一
选 择 目前 常用 的连 续体 结构 的拓 扑优 化方 法有 :变 厚 度法 、变 密度 法及 均 匀化 方法 。变厚 度 法 的数学

些简单的问题得到 了很好 的解答 ,但是 ,对复杂结
《 起重运输机械》 20 1) 07( 1
2 5 —
维普资讯
它以每个单元的相对密度作为设计变量 , 人为假定 相对密度和材料弹性模量之间的某种对应关系 ,拓 扑优化计算以后得到单元 的密度值为 0或 1 ,拓扑 优化结构 比较清晰。均匀化方法是假设一种微结构 单胞 ,在这一微结构基础上 ,建立材料密度与材料 特 性之 间 的关 系 。拓扑 优化后 ,单 元 的密度 值是 介

桥式起重机主梁计算

桥式起重机主梁计算

桥式起重机主梁计算一、起重机主梁的工作条件和荷载情况1.工作条件:主梁处于静止状态、启动和停止状态下的荷载、移动状态下的荷载等。

2.荷载情况:起重机的荷载主要包括起重物的重量、启动和停止状态下的荷载、风荷载等。

其中,起重物的重量是计算主梁的重要参数。

二、主梁的尺寸计算1.主梁的长度:主梁的长度应根据实际使用情况来确定,一般为起重机的工作范围加上一定的安全边距。

根据主梁长度确定梁的截面尺寸。

2.主梁的截面尺寸:主梁的截面尺寸应根据起重机的工作条件和荷载情况来确定。

通常采用钢材作为主梁的材料,选择合适的型钢截面。

截面的选择要满足主梁在工作条件下的强度要求。

3.主梁的高度:主梁的高度与梁的截面尺寸有关。

一般来说,主梁的高度越大,强度越高,但也会增加自重和制造成本。

因此,需要综合考虑强度要求、自重和制造成本等因素来确定主梁的高度。

三、主梁的材料选择1.主梁通常采用优质钢材,如Q345B、Q345D等。

这些钢材具有较高的强度、韧性和抗腐蚀性能,适合用于承受起重机荷载的主梁。

2.在选择主梁材料时,还需要考虑材料的成本、可焊性、可加工性等因素。

四、主梁的结构设计和分析1.结构设计:根据主梁在工作条件下的受力情况,进行结构设计。

设计包括主梁截面的形状和尺寸、连接方式和布置等。

设计要求主梁在荷载作用下保持稳定,不发生破坏和变形。

2.结构分析:对主梁进行结构分析,计算主梁受力、变形等参数。

分析结果可以用于确定主梁的强度是否满足要求,并对主梁进行优化设计。

五、主梁的制造和安装1.主梁的制造:根据结构设计的要求,进行主梁的材料选择、截面加工、焊接和表面处理等工艺。

2.主梁的安装:将制造好的主梁安装到起重机上,并进行调整和固定。

安装过程中需要保证主梁与其它部件的连接紧固和稳固。

综上所述,桥式起重机主梁计算是一个复杂的过程,需要根据起重机的工作条件和荷载情况,对主梁的尺寸、材料、结构进行综合考虑和设计。

计算过程中需要注意荷载的合理估计、结构的强度和稳定性要求、材料的选择等问题。

桥式起重机桥架箱形主梁的优化设计

桥式起重机桥架箱形主梁的优化设计

摘 要 : 桥 式起 重机 桥 架箱 形主 梁 的传 统设 计 一般 采 用偏 于保 守的 简化 计 算 方 法 , 并且 选 用 比较 大 的 安全 系数 , 所设 计 出的箱 形主 梁往往 在 一定程 度上 存在 结 构笨 重 、 部 分材料 浪 费和造 价 过 高等 问题 , 导
致 整 机 的 性 价 比 降 低 。 本 文 应 用 ANS YS软 件 的 优 化 设 计 模 块 , 对 起 重 机 桥 架 的 箱 形 主 梁 结 构 进 行 了优
TI A N Dey u , SH U Da we n , SON G Ti ngt i n g。, ZH A N G Ch a oxi ( 1 . Col l e ge of El e c t r o me c ha n i c al En gi ne e r i n g,K un mi n g U ni v e r s i t y of Sc i e n c e a nd Te c hn ol ogy,K un mi n g 6 5 050 0,Chi n a; 2 . SA NY He a vy I ndu s t r y Co .,Lt d,Ch an gs h a 41 01 0 0,Chi na )
s i gn an d us e s a l a r g e s a f e t y f a c t or .Th e ma i n gi r d e r de s i gn e xi s t s a c e r t a i n e xt e nt pr ob l e ms s u c h l i k e bu l ky s t r uc t u r e,m a t e — r i a l wa s t e a n d h i g h c os t s, wh i c h l e a ds t o t he r e d uc e s of t he who l e c os t e f f e c t i ve . Thi s pa pe r us e d A N SYS s of t war e opt i mi z e d de s i gn mo dul e s t o c ond uc t a o pt i ma l de s i g n f or t he m ai n gi r de r of c r a ne b r i dg e s t r uc t u r e . By us i n g t he i nt e r n a l c o mma nd an d A NSY S APDI l a ngu a ge ,e s t a b l i s he d t he p a r a me t e r i z e d f i ni t e e l e me nt mo de l o f t he m ai n b e a m . The s e ct i o na l di me ns i o ns of

桥式起重机主梁轻量化设计的关键技术

桥式起重机主梁轻量化设计的关键技术

Ke y wo r d s :b r i d g e c r a n e ;b o x b e a m ;l i g h t we i g h t ;p a r a me t e r o p t i mi z a t i o n;d e s i n g
0 引 言
起 重机金属 结构 是起 重 机 的 主要 承载 部件 ,占
t h e g i r de r o f br i dg e c r a ne s,t o pu s h or f wa r d t h e c r a n e t o d e v e l o p i n t he l i g h t we i g h t a n d e n e r g y— s a v i n g d i r e c t i o n.
艺 简单 、便 于 实 现 自动 焊 等 优 点 ,作 为 大 批 量 生 产 的起重 机 主梁结 构 的主要 形式 是合 理 的 。 国内 吊钩桥式 起 重机 Q D系列桥 式 起重 机 设计 中 ,主梁 结 构 采 用 半 偏 轨 形 式 。近 几 年 ,随 着 设 计方 法 不 断 优 化 改 善 ,国 内起 重 机 厂 家 越 来 越 多 采 用偏 轨 箱 形 主 梁 。与 半 偏 轨 形 式 相 比 ,具 有 以
桥 式 起 重 机 主 梁 轻 量 化 设 计 的关 键 技 术
汤秀丽 潘 俊萍 北京起 重 运输机 械设 计研 究院 北京 1 0 0 0 0 7
摘 要 :在对 国内外 桥式起重机主梁结构现状 调研 分析 及对 析 的
l e c t e d l i k e d e p t h ・ s p a n r a t i o o f t h e g i r d e r ,s t a t i c a n d s t i f f n e s s c o n t r o l i n d e x e s ,e t c .,i n o r d e r t o r e a l i z e l i g h t we i g h t d e s i g n o f

桥式起重机主梁设计说明书

桥式起重机主梁设计说明书

桥式起重机设计说明书姓名:胡会会学号:学院:材料科学与工程学院专业班级:材0802-2指导教师:朱浩日期:2011年7月目录一、主梁的几何尺寸 (1)1、梁的截面选择和验算 (1)2、箱形主梁截面的主要几何尺寸 (2)二、主梁的受力分析 (3)1、载荷计算 (3)2、强度验算 (3)3、主梁刚度的验算 (5)第二章主梁的制造焊接工艺过程 (6)一、备料 (6)二、下料 (7)三、焊接 (7)第三章焊缝外观评定及焊接无损检测 (9)一、焊接外观质量评定 (9)二、无损检测 (9)第四章焊接工艺卡 (10)第五章焊接接头微观组织及显微硬度 (11)一、微观组织观察 (11)二、显微硬度测试 (12)第六章焊接接头的力学性能评定 (13)一、接头拉伸试验 (14)二、接头弯曲试验 (15)三、接头冲击试验 (15)结束语16第一章桥式起重机箱型主梁截面尺寸一、主梁的几何尺寸1、梁的截面选择和验算通常按刚度和强度条件,并使截面积最小(经济条件),满足建筑条件要求(如吊车梁及平台焊接梁最大高度受建筑条件限制),来确定梁的高度,然后初步估算梁的腹板、盖板厚度,进行截面几何特征的计算,然后进行验算,经适当调整,直到全部合格。

图1起重机的结构图中部高度h端梁连接处高度h1梯形高度c 端梁宽度腹板的壁间距b腹板厚度δ0 盖板宽度b大隔板间距a小隔板高度h2 小隔板间距a1 纵向加筋角钢h3腹板厚均布载荷移动载荷F每个轮子的轮压F 1、F2小车自重Gx水平均布载荷qsh水平集中载荷Fsh 2、箱形主梁截面的主要几何尺寸靠近端梁处mmhha127221=--==δδ跨中为mmha2000)0.2~5.1(==查表并根据实际需要确定二、主梁的受力分析1、载荷计算由起重机主梁自重曲线得桥梁自重Gq=11t,自重均布载荷q1=Gq/L=55N/cm其中α为确定小车自重的系数,Q=5~100t的小车,α=0.35,动力系数φ取1.2Gx=Qα=172kN2、强度验算(1)、垂直弯矩包括两部分:移动载荷引起的弯矩:mNFLMF⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==63107.35.198.9105.774141均布载荷引起的弯矩:(2)水平弯矩包括两部分:水平集中载荷引起的弯矩:水平均布载荷引起的弯矩:(3)尺寸确定后惯性矩的计算对x轴的惯性矩对y轴的惯性矩46233110308.0212122cmbhhbIy⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛+++⨯=δδδδ(4)截面弯曲系数由水平垂直和MM产生的主梁跨中截面的正应力分别为故水平和垂直弯矩同时作用时,在主梁上下盖中引起最大正应力为1300mm700mm2000mm3500mm700mm6mm752mm1272mm2000mm424mm636mm318mm查资料查资料172kN5.5N/cm38kN][52.20252.1201σσσσ<=+=+=MPa 水平垂直16Mn 钢][σ为225.5MPa 故为安全主梁截面最大剪应力在腹板中部,0max 2δτ⨯=xd s I S F 主梁端部N qL F F s 813252=+= 主梁端部截面对x 轴的静矩为311111011468821627001675241627006)162700()22(422)2(2cm h b h h S =⨯-⨯⨯+⨯-⨯⨯-=-+-⨯-=δδδδδ 主梁端部截面对x 轴的惯性矩411110113125442)2)()2(31[cm h h b h I xd =-+-=δδδδ故][64.1016.023125444688813125max ττ<=⨯⨯⨯=MPa (16Mn 钢][τ为137.3MPa)故为安全3、主梁稳定性的计算由于s h σδ/2351702126/1272/00>==,故应配置横向和纵向加筋。

QD5-16.5A6桥式起重机的主梁和端梁设计

QD5-16.5A6桥式起重机的主梁和端梁设计

摘要桥式起重机的梁有多种结构,本设计采用箱形双梁结构。

主梁跨度25.5m ,是由上、下盖板和两块垂直的腹板组成封闭箱形截面实体板梁连接。

因本设计的起重量比较大,故主梁内部设置横纵加劲板,以保证主梁桥架受载后的稳定性。

端梁部分在起重机中有着重要的作用,它是承载平移运输的关键部件。

端梁部分是由车轮组合端梁架组成,端梁部分主要有上盖板,腹板和下盖板组成;端梁是由两段通过连接板和角钢用高强螺栓连接而成。

在端梁的内部设有加强筋,以保证端梁架受载后的稳定性。

本设计大车运行机构部分采用分别驱动,分别驱动省去了中间部分的传动轴,使得质量减轻,尺寸减小。

分别驱动的结构不因主梁的变形而在大车传动性机能方面受到影响,从而保证了运行机构多方面的可靠性。

所以,大车运行机构采用分别驱动。

设计中参考了各种资料, 运用各种途径, 努力利用各种条件来完成此次设计。

本设计通过反复斟酌各种设计方案, 认真讨论, 不断反复校核, 力求设计合理;通过采取计算机辅助设计方法以及参考前人的先进经验, 力求有所创新;通过计算机辅助设计方法, 绘图和设计计算都充分发挥计算机的强大辅助功能, 力求设计高效。

关键词:箱形双梁桥式起重机主梁端梁ABSTRACTThe beam has a variety of structure of bridge crane,This design uses the box beam structure. Girder span 25.5 m, is composed of upper and lower cover plate and two vertical web form closed entity board box section beam connection. Because the weight is large since the design of main girder internal setting transverse and longitudinal stiffening plate, to ensure the stability of the main girder bridge frame after loading.Beam section has an important role in the crane, it is the key of the carrying truck transportation parts. Beam section is made up by the wheels of side beams, beam of a cover plate, web plate and the lower cover plate; Beam is made up of two paragraphs by connecting plate and Angle iron with high strength bolt connection and into. In the end beam with internal stiffeners, to ensure the stability of side beams after loading.This part adopts respectively drive design supporting institutions, respectively to drive out the middle part of the drive shaft, make the quality to reduce, reduce the size. Respectively drive structure is not due to deformation of the girder in cart driving function of sex is affected, thus ensuring the reliability of the operation aspects. So, cart running mechanism driven by respectively.Reference in the design of various materials, using various channels, trying to use a variety of conditions to complete the design. This design through a premade each kind of design scheme of serious discussion, is repeated, strive to design reasonable; By adopting the computer aided design method and reference the advanced experience of predecessors, makes every effort to innovate; By the method of computer aided design, drawing and design calculation are powerful auxiliary function to give full play to the computer, to design high efficiency.KEY WORDS: box double beam bridge crane main beam below beam目录摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (3)前言 (5)1 箱形结构主梁的设计 (6)1.1箱形梁式桥架的主梁构造和主要尺寸确定 (6)1.2主梁的尺寸计算 (8)1.2.1 主要尺寸的确定 (9)1.2.2 主梁的计算 (12)1.2.3主梁的强度验算 (14)1.2.4主梁的垂直刚度验算 (16)2 箱形结构端梁的设计 (19)2.1箱形梁式桥架的端梁构造和主要尺寸确定 (19)2.2端梁的计算 (20)2.2.1计算载荷的确定 (21)2.2.2 端梁垂直最大弯距 (21)2.2.3端梁水平最大弯距 (22)2.2.4端梁截面尺寸的确定 (23)2.2.5端梁的强度验算 (24)2.3主要焊缝的计算 (28)2.3.1 端梁端部上翼缘焊缝 (28)2.3.2 端梁端部下翼缘焊缝 (28)2.3.3 主梁与端梁的连接焊缝 (29)2.3.4 主梁上盖板焊缝 (29)2.3.5验算螺栓的拉力是否满足条件 (30)2.3.6验算上盖板角钢和腹板角钢焊缝的强度 (31)2.3.7选电动机 (33)3 主梁与端梁的连接 (36)3.1法兰板连接焊缝计算 (39)3.2法兰连接螺栓的计算 (41)4缓冲器的选择 (43)4.1缓冲器的缓冲容量 (43)4.1.1缓冲行程内运行阻力和制动力消耗的功. (44)4.1.2一个缓冲器要吸收的能量即缓冲器应具有的缓冲容量为: (45)4.2缓冲器的校核 (45)5 焊接工艺设计 (47)5.1盖板、腹板的拼接焊缝位置 (47)5.2各焊缝的焊接方法及接头型式 (47)5.3焊接工艺和焊接顺序 (49)结论 (50)致谢 (51)参考文献 (52)前言大学生活是美好充实而又短暂的。

3t×16.5m电动葫芦单梁桥式起重机主梁设计

3t×16.5m电动葫芦单梁桥式起重机主梁设计


面 的剪应力校核 、主梁 14 / 跨度 处强度校核 、主梁 刚度校核等校核 ,可 以满足 3t 起重量 、跨度为 1 .m的强度 、刚度等 65
使用要求,为单梁桥 式起重机 的整机设计成功奠定 了坚实 的基础 。
关键 词:起重机 ;电动 葫芦 ;单梁 ;主梁 中图分 类号 :T 1 文献标识码 :A 文章编 号:17 — 8 12 1)3 0 00 H2 5 6 24 0 (0 10 — 5 — 4
2x0 5 5 7 5 (0 2 0 ) 0 5 . x3  ̄1 . + 4 -  ̄ .  ̄ . 5 2


1 .2 c 1 8m 3
2 0 X 5 (0 2 O5X . X . 3 +4 — X . 0 5 1 5
同理 , = .2 c ; Y= 6 m 。 89 2 m  ̄ 1c

单梁 电动葫 芦桥 式起 重机 一般 采用 工字 钢 作
某工 厂根 据 厂房和 实 际需 要 ,要求 设计 一 电 动 葫芦单 梁桥 式起 重机 , 由于 主梁 是单 梁桥 式起
为 电动 葫芦 的运 行轨 道 , 电动 葫芦 沿 工字钢 的 下 翼缘 运行 。在满 足 强度 、刚度 、稳 定性 的前 提下 , 小跨 度 的只 用一 根工 字钢 作 主梁 ,只用 于起 重 不 大 于 5k 0N,跨度 不大 于 1m 的情况 。为 保证 主 l 梁 的整 体稳 定性 并提 高其 水平 刚度 ,主梁 于端 梁 之 间应 设 隅支撑 ,必 要 时设水 平桁 架 ,主梁 和 端 梁 采用 焊接 连接 。大跨度 的主梁采 用 型钢 组合 梁
或 者钢板 与 工字钢 构 成 的组合 梁 。 目前常用 的主 梁截 面形 式如 图 1 所示 。

基于SolidWorks的桥式起重机主梁三维设计分析

基于SolidWorks的桥式起重机主梁三维设计分析

等都是以结构的三维模型为基础的 , 目的 定起 重 量 为 2 0 t ,其所 用 材 料 为 Q 2 3 5 , 材
是 获 得整 个 主梁 的 应力 和 位移 分 布 状况 。 料特 性如 表 1 所示。 以某 厂 生 产 的 8 0 f 2 0 t 吊 钩桥 式 起 重 机 1 . 2施 加约束 为 研究 对 象 。 采用 S o l i d Wo r k s 建立 桥式 起 对 桥 式起 重属性 1 _ 3添 加载荷 由于 重力 是 分布 力 , 且 在 材料 属 性 中
ll ’
图 1 桥 式起 重机 主梁 受力 约束
×
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图 2桥式 起 重机 主梁 受载 分布
度为 5 %) , 得 出 的数据 如 图 2 。 从 图 2中 的 数 据 可 以 得 出 :
离子 型 聚丙 烯酰 胺溶 液 的使 用 量 为 1 5 m g / 需 絮凝 剂 和凝 聚剂 复 使用 , 才能 取 得 理想 L时效果 最佳 , 透 光率 良好 , 约为 9 0 %。 的效 果 。 若 是 单一 使用 , 成本 太 高 , 煤 泥水 A 1 H 2 4 K 0 2 0 S 2的使 用 量 为 2 0 0 m g , ' L时 效 ( 2 )设 定 阴 离 子型 聚 丙 烯 酰胺 用 量 中的颗粒 也不 能 完全 沉淀 。 果 最佳 , 澄清 后 的样 品透 光率 为 7 4 %。 为 1 5 m g / L , A 1 H 2 4 K 0 2 0 S 2不 同 使 用 量 数 ( 2 ) 根据煤泥水所含杂质不 同, 需 根 3 . 4从图 1 和图 2 可 以看 出 ,不 论 是 据如 图 4 。 据 实验不 断探 索 最佳 的煤 泥水 处理 方式 。 单 独 使用 凝 聚剂 还 是絮 凝 剂 , 其 上清 液 的 从 图 4的数 据 可 以看 出 : 设 定 阴离 子 ( 3 ) 试 剂 的添 加 顺 序 不 同 , 也 会 影 响 透 光 率都 不高 。因此考 虑将 絮凝 剂 和凝 聚 型 聚 丙 烯 酰 胺 用 量 为 1 5 m g / L时 , 到工 作效 果 剂 配合 使用 。 A 1 H 2 4 K O 2 0 S 2的使 用 量 为 1 5 0 m l / L时 效 ( 4 ) 选煤 厂 应 重视 煤 泥水 处 理 在 生产 ( 1 ) 设定 A 1 H 2 4 K 0 2 0 S 2的使 用 量 果 最 佳 , 上清液 的 透光 率达 到 9 5 %左 右 。 为 I O O m L / L ,絮凝 剂 的不 同使用 量效 果 数 3 . 5 试剂 使用 顺序 试 验 据如图 3 。 在 长 期 的实 践 过 程 中发 现 , 加 入 絮凝 从 图 3中 的 数 据 可 以 看 出 : 当 剂和 凝 聚剂 的试 剂 的顺 序 不 同 , 也 可 能影 A 1 H 2 4 K 0 2 0 S 2的使 用量 为 l O O m g / L时 , 阴 响生 产 效 果 。选 用 与 上 述 实 验 相 同 的煤 样 。改变 其 试剂 加 入顺 序 , 试 剂 加 入 间 隔 为1 2秒 , 试 剂加 入 间 隔时 间 可 不停 搅 拌 , 让 药 剂 充 分 反 应 。 其 中 分 别 加 入 A 1 H 2 4 K 0 2 0 S 2 1 5 0 m , 阴离 子型 聚丙 烯 酰胺 为 1 5 m g / L , 实验 结果 如表 2 所示。 从 表 2的数 据 可 以得 出结论 , 先 添加

50T通用桥式计算书

50T通用桥式计算书

通用桥式起重机计算书(QD50/10t-16.5m)编制:批准:第一部分主梁设计计算一、主梁设计计算1、主要参数:起重量Q=50/10t 工作级别A5跨度LK=16.5m小车总重Gxc=15.425t2、主梁截面形状尺寸:上盖板δ=22mm 材料Q235-B下盖板δ=18mm 材料Q235-B腹板δ1=6mm 材料Q235-B腹板δ2=6mm 材料Q235-B腹板间距b=500mm腹板高h0=1000mm3、主梁截面性质:(1)主梁截面面积S=500*22*18+1000*6*2=210000mm2(2)半个桥架的质量:设加筋肋系数K=1.1Gqj=K*ρ*S*Lk=1.1*7.85*10-6*210000*16500=10085kg(3)主梁均布载荷集度q=10085/16500=0.61.kg/mm(4)主梁形心位置的确定X0=226mmY0=560mmXmax=560mmYmax=226mm(5)主梁截面惯性矩的确定对于X轴Ix=(500*103/12+500*10*5052)*2+(6*10003/12)*2=0.44×1010mm4对于Y轴Iy=(10*5003/12)*2+(1000*63/12+1000*6*2232)*2=8.04×108mm4(6)主梁截面对X轴Y轴的抗弯模数对于X轴Wxmin=Ix/Xmax=0.44×1010/560=7.86×106mm3对于Y轴Wymin=Iy/Ymax=8.04×108/226=3.56×106mm34、作用于主梁上的载荷及内力计算Ⅰ:按载荷组合IIa计算桥架重量Gqj=1.0×Gqj=20170kg小车重量Gxc=1.0×Gxc=15425kg起升载荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(50000+1268)=64085kg ΨII取1.2(水平惯性载荷Pgy不考虑)(1)小车轮压的计算Bx=2500mm b1=1231mm b2=1329mmP1=Q q/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)=8438kgP2Q q/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)=7956kg(2)当四轮小车作用于桥架时,主梁最大的弯距截面处距A点的距离:X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] (代入相应数值)(3)由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为:M c max=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg(代入相应数值) =1.004×108 kg.mmMg=RaX----有固定集中静载荷(操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd)在主梁应力最大截面处产生的弯距:Mg=RaX=3.1×107kg.mmRa-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力Gc=1500kg L1=2100mmGc=1204kg L1=800mmGc=1771kg L1=5000mmRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)=3789kg(4)当p1作用于A点处时,A端最大切力:Vamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相应数值)=22506.97kgⅡ: 按载荷组合IIb计算桥架重量Gqj=K II×Gqj=3856.6kg小车重量Gxc=K II×Gxc=8358kg起升载荷Qq=K II×Qq= 22515kg K II取1.1(水平惯性载荷Pgy按Pgy max考虑)(1) 小车轮压的计算Bx=2500mm b1=1231mm b2=1329mmP1=Q q/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)=7844kgP2Q q/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)=7419kg(2)当四轮小车作用于桥架时,主梁的最大弯距截面处距A点的距离:X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] (代入相应数值)=8275mm(3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为:M c max=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg(代入相应数值) =1.01×108kg.mmMg=RaX----有固定集中静载荷(操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd)在主梁应力最大截面处产生的弯距:Mg=RaX=3.45×107kg.mmRa-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力Gc=1500kg L1=2100mmGc=1204kg L1=800mmGc=1771kg L1=5000mmRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)=3789kg考虑冲击系数影响Ra= K II×Ra=1.1×3789=4167.9kg(3) 桥架运行产生的水平惯性载荷在两主梁上平均分布,当正常制动时作用在每根主梁上的弯距为;M s=0.8×M c max×a qj/g (代入相应数值)=0.8×1.01×108×0.2/9.8=1.65×106kg.mm当猛烈制动时M s将增加一倍M s max=2*M s=3.3×106kg.mm5、主梁强度效核对本起重机主梁均按Ⅱ类载荷进行强度计算.Q235-B设计许用应力 [ a ] II=1600kg/cm2剪切许用应力 [ r ] II=900kg/cm2挤压许用应力 [ajy] II=1700kg/cm2(1)按载荷组合IIa计算IIa a max=M c max/Wxmin (代入相应数值)=1.004×108/7.861×106=12.77kg/mm2=1378kg/cm2 < [a]当p1作用于A点处时跨端腹板剪应力r0最大r0=Vmax/0.7hlf=22506.97/0.7×6×(650-20)×2=4.253 kg/mm2=425.3 kg/mm2 < [r]强度校核通过.6、主梁的刚度校核(1)主梁静刚度计算Fmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f]其中a=p2/p1<1=6745/7131=0.946Bx=2500mm b1=1231mm b2=1329mmP1=Q q/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)Q q=20468kg Gxc=7598kg=7131kgP2Q q/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)=6745kgβ=Bx/ Lk=2600/17500=0.1486Bx----小车轮距[f]=1/1000Lk=17.5mmf=7131×175003×[1+0.946×(1-6×0.14862)]÷[48×2.1×104×0.44×1010] =15.69mm < [f]主梁静刚度通过二、起升机构计算1、主起升机构计算(1)主要参数工作级别 M5起升载荷 Qq=50000+1268=50468kg (吊钩重量 q=1268kg)滑轮倍率 a=8起升速度 V=5.9m/min(2)选用钢丝绳型号钢丝绳所受拉力 S=Qq/2a*Л=51268/2*4*0.97=6606.7kgЛ=0.97钢丝绳破断拉力SpSp≥ns×s=6×6606.7=39640.2kgNs=6Sp=0.85*soSo=18618.4kg结果:选钢丝绳型号6W(19)-24-155-Ⅰ钢丝绳破断拉力So=19850Kg钢丝绳直径 ds=24mm卷筒计算直径 Dj=el*ds=34×24=816mmel=34取标准卷筒系列 Dj=800mm Djs=800+16.5=816.5mm起升速度(3)电动机的选择按静功率初选电动机Nj=Qq*v/6120*Л=51268×9.12/6120×0.9=65.1kwЛ=0.9电动机额定功率 Ne≥kg*Nj (考虑惯性力的影响kg=0.7)=0.7×65.1=45.57kw选用电机型号:YZR280M-10(25%)电机额定功率:Ne=55kw电机转速: nz=556rpm(4)减速机的选择计算减速机速比:i=3.14*nz*Djs/a*v=48.57取标准速比i=48.57v1= nz*3.14* Djs/a*i=9.13△ =[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%起升速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.05×55=57.75kwΨhs=1.05强度校核按输出扭矩Tmax=S×Djs=2637.6×0.5175=1318.8kg.m(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)Tmax=1912.3kg.m最大径向力校核强度Rmax=(2s+Njt)/2=3202.5kg(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)Rmax=4644kg减速机型号:ZQ1000 速比:48.57(I=48.57时减速机容许输入功率57kw输出轴容许最大扭矩5950kgm最大径向载荷9250kg)验算合格(5)制动器的选择支持载荷所需的制动力矩MzMz=ns*Qq*Djs*Л/2a*i=1.75×51268×0.5175×0.9/(2×4×31.5)=66.2kg.m=662N.m≤Mez(Mez取1600N.m)Ns=1.75 Л=0.9Mez----制动器额定制动力矩制动器型号:YWZ-400 制动力矩:1×1600 N.m(6)卷筒计算Dj=800mm=0.5mDjs=816.5mm=0.8175m查取绳槽节距P=28mmDn=456mmδ=(Dj-Dn)/2=22mm起升高度H=16m安全圈数L1=n*P=40mm(安全圈数n不小于2,取2)固定钢丝绳2L2=2*3*P=120mm光滑面L光滑=120mm螺旋槽部分2L0=2a*H*P/3.14*Djs=1575卷筒长度L=2L0+L1+2L2+L光滑=1575+40+120+120=1855mm考虑两端留有一定的退刀余量取L=2000mm卷筒压应力验算σy=ξ*ΨII*S/δ*P(1-δ/Dj)=1.0×1.45×2637.6/22×20×(1-10/500) =9.05kg/mm2<[σy]ξ=1.0Ψ=1.45σy=75kg/ mm2[σy]= σy/5=15 kg/ mm2卷筒壁抗压强度验算合格L=2000>3D=1500故需验算弯曲的影响σ1=Mw/W+{[σy]/ [σy]}*σy1=ΨII*S*[(L-L光滑)/2]/[0.1(Dj4-Dn4)/Dj]+[(σb/5)/ (σb/5)]*[ ξ*ΨII*S/δ*P*(1-δ/Dj)]=3.95 kg/ mm2<[σ1]σb=25 kg/ mm2[σ1]= σb/5=5 kg/ mm2卷筒受合成拉应力验算合格2、参照主起升的计算过程副起升机构计算副起升机构(1) 主要参数工作级别 M5起升载荷 Qq=10000+285=10285kg (吊钩重量 q=285kg) 滑轮倍率 a=4起升速度 V=13.2m/min(2) 选用钢丝绳型号钢丝绳所受拉力 S=Qq/2a*Л=5102/2*2*0.99=1288.4kgЛ=0.99钢丝绳破断拉力SpSp≥ns×s=5.5×1288.4=7086kgNs=5.5Sp=0.85*soSo=8336.7.4kg结果:选钢丝绳型号6W(19)-14.5-155-Ⅰ钢丝绳破断拉力So=11500Kg钢丝绳直径 ds=14.5mm卷筒计算直径 Dj=el*ds=25×13.5=337.5mmel=25取标准卷筒系列 Dj=400mm Djs=400+13.5=413.5mm(3)电动机的选择按静功率初选电动机Nj=Qq*v/6120*Л=5102×19.7/6120×0.9=18.24kwЛ=0.9电动机额定功率 Ne≥kg*Nj (考虑惯性力的影响kg=0.8)=0.8×18.24=14.6kw选用电机型号:YZR200L-6(25%)电机额定功率:Ne=26kw电机转速: nz=961rpm(4)减速机的选择计算减速机速比:i=3.14*nz*Djs/a*v=31.53取标准速比i=31.5v1= nz*3.14* Djs/a*i=9.13△ =[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%起升速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.05×26=27.3kwΨhs=1.05强度校核按输出扭矩Tmax=S×Djs=2637.6×0.5175=1318.8kg.m(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)Tmax=1912.3kg.m最大径向力校核强度Rmax=(2s+Njt)/2=3202.5kg(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)Rmax=4644kg减速机型号:ZQ500 速比:31.5(I=31.5时减速机容许输入功率29kw输出轴容许最大扭矩5950kgm最大径向载荷9250kg)验算合格(5)制动器的选择支持载荷所需的制动力矩MzMz=ns*Qq*Djs*Л/2a*i=1.75×5102×0.5175×0.9/(2×4×31.5)=21.2kg.m=212N.m≤Mez(Mez取800N.m)Ns=1.75 Л=0.9Mez----制动器额定制动力矩制动器型号:YWZ-200 制动力矩:1×800 N.m三、小车运行机构计算(1)主要参数起升载荷Qq=51268kg小车自重G=15245kg车轮直径D=50cm轴承直径d=10cm电机数目m=1运行速度V=38.5m/min(2)阻力的计算摩擦阻力Pm max=(Qq+G)×(2u+df)/D×Kf (代入相应数值)=384.9kgKf=1.6 Kp=0.002 u=0.05 f=0.02 d=10 D=35Pm max=(2u+df)/D=240.6kg坡度阻力Pp=(Qq+G)×Kp (代入相应数值)=56.1kgKp=0.002Pj=Pm max+Pp=441kg(3)满载运行时电机静功率Nj=Pj*v/6120*Л=441×44.2/6120×0.9=3.54kw由于起动加速过程惯性力的影响,电动机的应选功率为:N=Kg*Nj=1.1×3.54=3.89kw(Kg=1.1)选用电动机型号:YZR160M2-6 (25%)电机额定功率Ne=8.5kw电机转速 nz=930ypm(4)减速机的计算速比计算:i=3.14*nz*D/v=22.38取标准速比i=22.4v1= nz*3.14* D/i=44.16rpm△ =[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%运行速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.4ξ×4=5.26kwG/(G+Qq)=7598/(7598+20648)=0.27<0.3查取修正系数ξ=0.94按强度计算减速机输出轴上的最大扭矩Mmax=Ψhs*Me25*i*Л=2.3×975×4/900×22.4×0.9=200.9kgm选用减速机型号:ZSC-600 速比:37.9验算合格(5)制动器的选择所选制动器应使起重机在满载、下坡情况下停车所需制动力矩Mz=Ms+1/tz[1.2*GD*n*m/375+0.975(Qq+G)v2/n]Ms=pjs*D*Л/2i=-184.5×0.35×0.9/(2×22.4)=-1.297kgPjs=Pp-Pm min=-184.5kgGD2=0.28kgm2 v=0.74m/sec n=900 tz取5secMz=-1.297+3.13=1.84kgm=18.4n.m选用一台制动器选用制动器型号:YWZ-200/45 制动力矩:200N.m三、大车运行机构计算机构按跨度分为两种,跨度≤22.5m为第一种,≥22.5m为第二种.参数按≥22.5m时取(1)主要参数起升载荷Qq=51268kg小车自重G=15425kg车轮直径D=80cm轴承直径d=10cm电机数目m=2运行速度V=74.6m/min(2)阻力的计算摩擦阻力Pm max=(Qq+G)×(2u+df)/D×Kf (代入相应数值)=547.2kgKf=1.5 u=0.08 f=0.02Pm max=(2u+df)/D=364.8kg坡度阻力Pp=(Qq+G)×Kp (代入相应数值)=60.8kgKp=0.001Pj=Pm max+Pp=608kg(3)满载运行时一个电机静功率Nj=Pj*v/6120*Л=4.15kw由于起动加速过程惯性力的影响,一个电动机的应选功率为:N=Kg*Nj=1.5×4.15=13kw (Kg=1.5)选用电动机型号:YZR160L-6 (25%)电机额定功率Ne=13kw电机转速 nz=935ypm(4)减速机的计算速比计算:i=3.14*nz*D/v=23.05v1= nz*3.14* D/i=75.28rpm△ =[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%运行速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.4ξ×6.3=10.32kwG/(G+Qq)=40329/(40329+20648)=0.66查取修正系数ξ=1.17按强度计算减速机输出轴上的最大扭矩Mmax=Ψhs*Me25*i*Л=2.3×975×6.3/921×23.05×0.9=318.2kgm选用减速机型号:ZQ-500 速比:31.5(i=3.15时减速机容许输入功率13kw)验算合格(5)制动器的选择所选制动器应使起重机在满载、下坡情况下停车所需制动力矩Mz=Ms+1/tz[1.2*GD*n*m/375+0.975(Qq+G)v2/n]Ms=pjs*D*Л/2i=-304×0.6/(2×23.05)=-3.56kgPjs=Pp-Pm min=-304kgGD2=0.48kgm2 v=1.25m/sec n=921 tz取5secMz=-3.56+18.8=15.2kgm=152n.m选用一台制动器选用制动器型号:YWZ-200 制动力矩:2×200N.m。

桥式起重机主梁设计

桥式起重机主梁设计

绪论起重机的用途是将物品从空间的某一个地点搬运到另一个地点。

为了完成这个作业,起重机一般具有使物品沿空间的三个方向运动的机构。

桥式类型的起重机是依靠起重机运行机构和小车运行机构的组合运动使所搬运的物品在长方形平面内作运动。

起重机是现代生产不可缺少的组成部分,借助起重机可以实现主要工艺流程和辅助作业的机械化,在流水线和自动线生产车间中,起重机大大提高了生产效率。

本文主要完成了桥式起重机主体结构部分的设计及主梁和端梁的校核计算。

采用正轨箱形梁桥架,正轨箱形梁桥架由两根主梁和端梁构成。

主梁外侧分别设有走台,并与端梁通过连接板焊接在一起形成刚性结构。

为了运输方便在端梁中间设有接头,通过连接板和角钢使用螺栓连接,这种结构运输方便、安装容易。

小车轨道固定于主梁的压板上,压板焊接在盖板的中央。

起重机属于起重机械的一种,是一种做循环、间歇运动的机械。

通常起重机械由起升机构(使物品上下运动)、运行机构(使起重机械移动)、变幅机构和回转机构(使物品作水平移动)、再加上金属机构、动力装置、操纵控制及必要的辅助装置组合而成。

在建桥工程中所用的起重机械,根据其构造和性能的不同,一般可分为轻小型起重设备,桥式类型起重机械和臂架类型起重机三大类。

桥式起重机是横架与车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。

由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上,形状似桥,所以又称“天车”或者“行车”。

桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行,起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行,构成一矩形的工作范围,就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料,不受地面设备的阻碍。

桥式起重机广泛应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。

桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。

普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。

起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。

起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。

基于SolidWorks的桥式起重机主梁三维设计分析

基于SolidWorks的桥式起重机主梁三维设计分析
动 画 仿 真
5 结论
借助S o l i d Wo r k s 运 动仿真模块可以进行桥式起重机 的干涉分析 , 及时 本通过对模型进行三维建模并有 限元分析 ,充分体现 了虚拟设计先 发 现设计 中存在 的干涉与装配问题 , 还可进行运动仿真 , 模拟起重机工作 进思想 , 大大提高 了丁作效率 , 降低 了开 发成本 , 并为产 品的一次性开发 的运行情况 , 在设计过程中及时发现问题 , 在线修改等。
( 5 ) 避 雷 网 安装
杆做避雷带时 ,拐弯处应弯成 圆弧活弯 , 栏 杆应 与接地引下线可靠 的焊
避雷 网分 明网和暗 网两种 , 暗网格越密 , 其 可靠性就越好 。网格 的密 接 。节 E l 彩灯沿避雷带平敷设 时、 避雷带的高度应高于彩灯顶部 , 当彩灯 度按设计要求执行。 垂直敷设时 , 吊挂彩灯的金属线应可靠接地 , 同时应考虑彩 灯控制 电源箱 建筑 物屋顶上有突 出物 , 如金属旗杆 , 透气管 、 金 属天沟 、 铁栏杆 、 爬 处按装低压避雷器或采取其它防雷击措施 。
【 4 ] 大连 起 重 机 厂 。起 重 机设 计 手 册 [ M] , 辽 宁: 辽 宁 人 民 出版 社 , 1 9 7 9 。 [ 5 】 叶修 梓 , 陈超 祥 主 编 。 S o l i d Wo r k s 高级 零 件教 程 : 2 0 1 1 版. 北京: 机械 _ z - _ , l k
梯、 冷却水塔 、 电视天线 等 , 这些部位的金属导体都 必须与避雷 网焊 接成 参 考 文 献 体。顶层 的烟 囱应做避雷带或避雷针 。 【 1 ] 《 建筑电气工程》 北京: 化学工业出版社2 ( } 0 5 。

( 6 ) 均压环( 或避雷带 ) 安装 利用结构圈梁里的主筋或腰筋与预先准备好 的约2 0 e m的连接钢筋头

通用桥式起重机计算书

通用桥式起重机计算书

通用桥式起重机计算书(QD20/5t-17.5m)编制:批准:中国起重机械计算书2006年9月12日第一部分主梁设计计算一、主梁设计计算1、主要参数:起重量Q=20/5t 工作级别A5跨度LK=17.5m小车总重Gxc=7598t ρ2、主梁截面形状尺寸:上盖板δ=10mm 材料Q235-B下盖板δ=10mm 材料Q235-B腹板δ1=10mm 材料Q235-B腹板δ2=10mm 材料Q235-B腹板间距b=440mm腹板高h0=1100mm3、主梁截面性质:(1)主梁截面面积S=500*10*2+1100*6*2=23200mm2(2)半个桥架的质量:设加筋肋系数K=1.1Gqj=K*ρ*S*Lk=1.1*7.85*10-6*23200*17500=3506kg(3)主梁均布载荷集度q=3506/17500=0.2.kg/mm(4)主梁形心位置的确定X0=226mmY0=560mmXmax=560mmYmax=226mm(5)主梁截面惯性矩的确定对于X轴Ix=(500*103/12+500*10*5052)*2+(6*10003/12)*2=0.44×1010mm4对于Y轴Iy=(10*5003/12)*2+(1000*63/12+1000*6*2232)*2=8.04×108mm4(6)主梁截面对X轴Y轴的抗弯模数对于X轴Wxmin=Ix/Xmax=0.44×1010/560=7.86×106mm3对于Y轴Wymin=Iy/Ymax=8.04×108/226=3.56×106mm34、作用于主梁上的载荷及内力计算Ⅰ:按载荷组合IIa计算桥架重量Gqj=1.0×Gqj=3506kg小车重量Gxc=1.0×Gxc=7598kg起升载荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(20000+468)=25585kg ΨII取1.2(水平惯性载荷Pgy不考虑)(1)小车轮压的计算Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mmP 1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)=8438kgP 2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)=7956kg(2)当四轮小车作用于桥架时,主梁最大的弯距截面处距A点的距离:X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] (代入相应数值)(3)由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为:M c max=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg(代入相应数值) =1.004×108 kg.mmMg=RaX----有固定集中静载荷(操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd)在主梁应力最大截面处产生的弯距:Mg=RaX=3.1×107kg.mmRa-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力Gc=1500kg L1=2100mmGc=1204kg L1=800mmGc=1771kg L1=5000mmRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)=3789kg(4)当p1作用于A点处时,A端最大切力:Vamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相应数值)=22506.97kgⅡ: 按载荷组合IIb计算桥架重量Gqj=KII×Gqj=3856.6kg小车重量Gxc=KII×Gxc=8358kg起升载荷Qq=KII ×Qq= 22515kg KII取1.1(水平惯性载荷Pgy按Pgy max考虑)(1) 小车轮压的计算Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mmP 1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)=7844kgP 2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)=7419kg(2)当四轮小车作用于桥架时,主梁的最大弯距截面处距A点的距离:X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] (代入相应数值)=8275mm(3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为:M c max=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg(代入相应数值) =1.01×108kg.mmMg=RaX----有固定集中静载荷(操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd)在主梁应力最大截面处产生的弯距:Mg=RaX=3.45×107kg.mmRa-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力Gc=1500kg L1=2100mmGc=1204kg L1=800mmGc=1771kg L1=5000mmRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)=3789kg考虑冲击系数影响Ra= KII×Ra=1.1×3789=4167.9kg(3) 桥架运行产生的水平惯性载荷在两主梁上平均分布,当正常制动时作用在每根主梁上的弯距为;M s=0.8×M c max×aqj/g (代入相应数值)=0.8×1.01×108×0.2/9.8=1.65×106kg.mm当猛烈制动时M s将增加一倍M s max=2*M s=3.3×106kg.mm5、主梁强度效核对本起重机主梁均按Ⅱ类载荷进行强度计算.Q235-B设计许用应力 [ a ]II=1600kg/cm2剪切许用应力 [ r ]II=900kg/cm2挤压许用应力 [ajy]II=1700kg/cm2(1)按载荷组合IIa计算IIa amax=M c max/Wxmin (代入相应数值)=1.004×108/7.861×106=12.77kg/mm2=1378kg/cm2 < [a]当p1作用于A点处时跨端腹板剪应力r最大r=Vmax/0.7hlf=22506.97/0.7×6×(650-20)×2=4.253 kg/mm2=425.3 kg/mm2 < [r]强度校核通过.6、主梁的刚度校核(1)主梁静刚度计算Fmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f] 其中a=p2/p1<1=6745/7131=0.946Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mmP 1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)Qq=20468kg Gxc=7598kg=7131kgP 2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)=6745kgβ=Bx/ Lk=2600/17500=0.1486Bx----小车轮距[f]=1/1000Lk=17.5mmf=7131×175003×[1+0.946×(1-6×0.14862)]÷[48×2.1×104×0.44×1010] =15.69mm < [f]主梁静刚度通过二、起升机构计算1、主起升机构计算(1)主要参数工作级别 M5起升载荷 Qq=20000+468=20468kg (吊钩重量 q=468kg)滑轮倍率 a=4起升速度 V=9.12m/min(2)选用钢丝绳型号钢丝绳所受拉力 S=Qq/2a*Л=20468/2*4*0.97=2637.6kgЛ=0.97钢丝绳破断拉力SpSp≥ns×s=6×2637.6=15825.6kgNs=6Sp=0.85*soSo=18618.4kg结果:选钢丝绳型号6W(19)-17.5-155-Ⅰ钢丝绳破断拉力So=19850Kg钢丝绳直径 ds=17.5mm卷筒计算直径 Dj=el*ds=25×17.5=437.5mmel=25取标准卷筒系列 Dj=500mm Djs=500+17.5=517.5mm起升速度(3)电动机的选择按静功率初选电动机Nj=Qq*v/6120*Л=20468×9.12/6120×0.9=33.89kwЛ=0.9电动机额定功率 Ne≥kg*Nj (考虑惯性力的影响kg=0.7)=0.7×33.89=23.72kw选用电机型号:YZR225M-8(25%)电机额定功率:Ne=26kw电机转速: nz=708rpm(4)减速机的选择计算减速机速比:i=3.14*nz*Djs/a*v=40.17取标准速比i=40.17v1= nz*3.14* Djs/a*i=9.13△ =[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%起升速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.05×26=27.3kwΨhs=1.05强度校核按输出扭矩Tmax=S×Djs=2637.6×0.5175=1318.8kg.m(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)Tmax=1912.3kg.m最大径向力校核强度Rmax=(2s+Njt)/2=3202.5kg(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)Rmax=4644kg减速机型号:ZQ650 速比:40.17(I=40.17时减速机容许输入功率29kw输出轴容许最大扭矩5950kgm最大径向载荷9250kg)验算合格(5)制动器的选择支持载荷所需的制动力矩MzMz=ns*Qq*Djs*Л/2a*i=1.75×20468×0.5175×0.9/(2×4×31.5)=66.2kg.m=662N.m≤Mez(Mez取1600N.m)Ns=1.75 Л=0.9Mez----制动器额定制动力矩制动器型号:YWZ-400 制动力矩:1×1600 N.m(6)卷筒计算Dj=500mm=0.5mDjs=517.5mm=0.5175m查取绳槽节距P=20mmDn=456mmδ=(Dj-Dn)/2=22mm起升高度H=16m安全圈数L1=n*P=40mm(安全圈数n不小于2,取2)固定钢丝绳2L2=2*3*P=120mm=120mm光滑面L光滑螺旋槽部分2L0=2a*H*P/3.14*Djs=1575卷筒长度L=2L0+L1+2L2+L光滑=1575+40+120+120=1855mm考虑两端留有一定的退刀余量取L=2000mm卷筒压应力验算σy=ξ*ΨII*S/δ*P(1-δ/Dj)=1.0×1.45×2637.6/22×20×(1-10/500) =9.05kg/mm2<[σy]ξ=1.0Ψ=1.45σy=75kg/ mm2[σy]= σy/5=15 kg/ mm2卷筒壁抗压强度验算合格L=2000>3D=1500故需验算弯曲的影响σ1=Mw/W+{[σy]/ [σy]}*σy1=ΨII*S*[(L-L)/2]/[0.1(Dj4-Dn4)/Dj]光滑+[(σb/5)/ (σb/5)]*[ ξ*ΨII*S/δ*P*(1-δ/Dj)]=3.95 kg/ mm2<[σ1]σb=25 kg/ mm2[σ1]= σb/5=5 kg/ mm2卷筒受合成拉应力验算合格2、参照主起升的计算过程副起升机构计算副起升机构(1) 主要参数工作级别 M5起升载荷 Qq=5000+102=5102kg (吊钩重量 q=102kg) 滑轮倍率 a=2起升速度 V=19.7m/min(2) 选用钢丝绳型号钢丝绳所受拉力 S=Qq/2a*Л=5102/2*2*0.99=1288.4kgЛ=0.99钢丝绳破断拉力SpSp≥ns×s=5.5×1288.4=7086kgNs=5.5Sp=0.85*soSo=8336.7.4kg结果:选钢丝绳型号6W(19)-13.5-155-Ⅰ钢丝绳破断拉力So=11500Kg钢丝绳直径 ds=13.5mm卷筒计算直径 Dj=el*ds=25×13.5=337.5mmel=25取标准卷筒系列 Dj=400mm Djs=400+13.5=413.5mm(3)电动机的选择按静功率初选电动机Nj=Qq*v/6120*Л=5102×19.7/6120×0.9=18.24kwЛ=0.9电动机额定功率 Ne≥kg*Nj (考虑惯性力的影响kg=0.8)=0.8×18.24=14.6kw选用电机型号:YZR180L-6(25%)电机额定功率:Ne=17kw电机转速: nz=946rpm(4)减速机的选择计算减速机速比:i=3.14*nz*Djs/a*v=31.53取标准速比i=31.5v1= nz*3.14* Djs/a*i=9.13△ =[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%起升速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.05×26=27.3kwΨhs=1.05强度校核按输出扭矩Tmax=S×Djs=2637.6×0.5175=1318.8kg.m(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)Tmax=1912.3kg.m最大径向力校核强度Rmax=(2s+Njt)/2=3202.5kg(考虑动力系数的影响ΨII=1.45)Rmax=4644kg减速机型号:ZQ500 速比:31.5(I=31.5时减速机容许输入功率29kw输出轴容许最大扭矩5950kgm最大径向载荷9250kg)验算合格(5)制动器的选择支持载荷所需的制动力矩MzMz=ns*Qq*Djs*Л/2a*i=1.75×5102×0.5175×0.9/(2×4×31.5)=21.2kg.m=212N.m≤Mez(Mez取800N.m)Ns=1.75 Л=0.9Mez----制动器额定制动力矩制动器型号:YWZ-200 制动力矩:1×800 N.m三、小车运行机构计算(1)主要参数起升载荷Qq=20468kg小车自重G=7598kg车轮直径D=35cm轴承直径d=10cm电机数目m=1运行速度V=44.2m/min(2)阻力的计算摩擦阻力Pm max=(Qq+G)×(2u+df)/D×Kf (代入相应数值)=384.9kgKf=1.6 Kp=0.002 u=0.05 f=0.02 d=10 D=35Pm max=(2u+df)/D=240.6kg坡度阻力Pp=(Qq+G)×Kp (代入相应数值)=56.1kgKp=0.002Pj=Pm max+Pp=441kg(3)满载运行时电机静功率Nj=Pj*v/6120*Л=441×44.2/6120×0.9=3.54kw由于起动加速过程惯性力的影响,电动机的应选功率为:N=Kg*Nj=1.1×3.54=3.89kw(Kg=1.1)-6 (25%)选用电动机型号:YZR132M2电机额定功率Ne=4kw电机转速 nz=900ypm(4)减速机的计算速比计算:i=3.14*nz*D/v=22.38取标准速比i=22.4v1= nz*3.14* D/i=44.16rpm△ =[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%运行速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.4ξ×4=5.26kwG/(G+Qq)=7598/(7598+20648)=0.27<0.3查取修正系数ξ=0.94按强度计算减速机输出轴上的最大扭矩Mmax=Ψhs*Me25*i*Л=2.3×975×4/900×22.4×0.9=200.9kgm选用减速机型号:ZSC-400 速比:22.4(i=22.4时减速机容许输入功率2.8kw)验算合格(5)制动器的选择所选制动器应使起重机在满载、下坡情况下停车所需制动力矩Mz=Ms+1/tz[1.2*GD*n*m/375+0.975(Qq+G)v2/n]Ms=pjs*D*Л/2i=-184.5×0.35×0.9/(2×22.4)=-1.297kgPjs=Pp-Pm min=-184.5kgGD2=0.28kgm2 v=0.74m/sec n=900 tz取5secMz=-1.297+3.13=1.84kgm=18.4n.m选用一台制动器选用制动器型号:YWZ-200/25 制动力矩:200N.m三、大车运行机构计算机构按跨度分为两种,跨度≤22.5m为第一种,≥22.5m为第二种.参数按≥22.5m时取(1)主要参数起升载荷Qq=20468kg小车自重G=40329kg车轮直径D=60cm轴承直径d=10cm电机数目m=2运行速度V=75.27m/min(2)阻力的计算摩擦阻力Pm max=(Qq+G)×(2u+df)/D×Kf (代入相应数值)=547.2kgKf=1.5 u=0.08 f=0.02Pm max=(2u+df)/D=364.8kg坡度阻力Pp=(Qq+G)×Kp (代入相应数值)=60.8kgKp=0.001Pj=Pm max+Pp=608kg(3)满载运行时一个电机静功率Nj=Pj*v/6120*Л=4.15kw由于起动加速过程惯性力的影响,一个电动机的应选功率为:N=Kg*Nj=1.5×4.15=6.23kw (Kg=1.5)选用电动机型号:YZR160M-6 (25%)1电机额定功率Ne=6.3kw电机转速 nz=921ypm(4)减速机的计算速比计算:i=3.14*nz*D/v=23.05v1= nz*3.14* D/i=75.28rpm△ =[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%运行速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.4ξ×6.3=10.32kwG/(G+Qq)=40329/(40329+20648)=0.66查取修正系数ξ=1.17按强度计算减速机输出轴上的最大扭矩Mmax=Ψhs*Me25*i*Л=2.3×975×6.3/921×23.05×0.9=318.2kgm选用减速机型号:ZQ-350 速比:23.05(i=23.05时减速机容许输入功率7.2kw)验算合格(5)制动器的选择所选制动器应使起重机在满载、下坡情况下停车所需制动力矩Mz=Ms+1/tz[1.2*GD*n*m/375+0.975(Qq+G)v2/n]Ms=pjs*D*Л/2i=-304×0.6/(2×23.05)=-3.56kgPjs=Pp-Pm min=-304kgGD2=0.48kgm2 v=1.25m/sec n=921 tz取5secMz=-3.56+18.8=15.2kgm=152n.m选用一台制动器选用制动器型号:YWZ-200 制动力矩:2×200N.m。

桥式起重机设计手册

桥式起重机设计手册

桥式起重机设计手册第一章:桥式起重机概述桥式起重机是一种用于提升、移动、装卸重物的重型机械设备,广泛应用于工厂、码头、仓库等场所。

它由主梁、端梁、大车、小车、起升机构、行走机构等部分组成,能够灵活、高效地完成各种吊装作业。

本设计手册旨在介绍桥式起重机的设计原理、结构、安全规范等内容,提供设计师和使用者相关的参考指南。

第二章:桥式起重机的设计原理1. 载荷计算:根据起重物的重量和吊装点的位置,计算出桥式起重机的额定载荷和工作范围。

2. 结构设计:包括主梁、端梁、大车、小车等部分的结构设计,确保机械强度和稳定性。

3. 运动传动:设计大车、小车的运动传动系统,包括电机、减速机、齿轮、轮轴等部件的选择和布置。

4. 吊钩设计:根据起重物的特点和要求,设计合适的吊钩结构和配重系统。

第三章:桥式起重机的结构设计1. 主梁设计:根据起重机的载荷和跨度,选择合适的主梁型号和截面尺寸,确保主梁的强度和刚度。

2. 大车设计:包括大车横梁、轮组、电机等部分的设计,确保大车的平稳运行和高效吊装。

3. 小车设计:设计小车的结构和传动系统,满足起重机在跨度范围内的移动和定位需求。

4. 起升机构设计:设计起升机构的卷筒、绳索、钢丝绳等部分,确保起升机构的安全可靠。

第四章:桥式起重机的安全规范1. 载荷限制:根据吊装作业的需求,设立合理的最大起重量和工作范围,承重结构的安全性及稳定性。

2. 运行安全:制定桥式起重机的运行规程,包括吊装操作流程、检查维护要求、应急预案等内容。

3. 安全设施:包括限位器、安全防护装置、告警系统等的配置要求,确保各个环节的安全性。

4. 定期检查:制定桥式起重机的定期检查和维护计划,确保机械设备的长期安全运行。

第五章:桥式起重机的维护保养1. 润滑管理:对各个部件的润滑点进行规范管理,确保机械设备的正常运行和寿命延长。

2. 系统检查:定期对起重机的传动系统、电气系统、液压系统进行检查维护,排除故障和隐患。

桥式起重机主梁设计

桥式起重机主梁设计

桥式起重机主梁设计
首先,主梁的选材非常重要。

主梁需要承受起重机的整个荷载,因此必须具备足够的强度和刚度。

常见的主梁材料有钢板、钢型材等,选择合适的材料可以提高主梁的强度和刚度。

其次,主梁的结构设计需要考虑到起重机的使用情况和工作环境。

主梁一般由上下弦杆和腹杆组成,其设计需要考虑到荷载分布、荷载传递、变形、振动等因素。

主梁设计的目标是保证结构的强度和稳定性,同时尽量减小材料的使用量,降低成本。

另外,主梁还需要考虑到工作环境的特殊要求。

例如,在一些化工厂或高温环境下工作的桥式起重机,主梁的设计需要采用耐高温材料,以保证其在高温环境下的使用寿命和安全性。

此外,主梁还需要考虑到制造、运输和安装的方便性。

主梁的设计应该尽量简化制造工艺,降低生产成本。

同时,主梁还需要考虑到运输和安装的限制,尽量减小梁体的尺寸和重量,以方便运输和安装过程。

最后,主梁的结构设计还需要进行强度和稳定性的验证。

通过有限元分析等方法,可以对主梁的强度和稳定性进行评估,并对设计进行优化。

这可以提高主梁的安全性和可靠性,确保起重机在使用中不会发生结构失效等故障。

总之,桥式起重机主梁的设计是一项复杂而重要的任务。

良好的主梁设计可以提高起重机的性能和安全性,减小生产成本,提高工作效率。

随着科技的不断发展和进步,主梁设计将会越来越精准和高效,为人们带来更多的便利和效益。

桥式起重机主梁有限元分析指南

桥式起重机主梁有限元分析指南

桥式起重机主梁有限元分析指南桥式起重机主梁有限元分析指南有限元分析是一种工程分析方法,通过将复杂的结构分成有限数量的小单元,然后进行数值计算,以确定结构的应力、变形等性能。

下面将按照以下步骤介绍桥式起重机主梁的有限元分析方法。

第一步:建立模型首先需要确定分析的范围和目标,根据实际情况选择主梁的一部分或整体进行分析。

然后,根据主梁的几何形状和材料特性,进行建模。

可以使用CAD软件绘制主梁的几何形状,然后转换为有限元分析软件可识别的格式。

第二步:划分单元和节点将主梁分成有限数量的小单元,一般采用三角形或四边形单元。

划分单元的目的是将结构离散为小的部分,便于计算机进行数值计算。

同时,需要在单元的节点处定义位移约束和荷载条件。

第三步:定义材料属性和边界条件根据主梁的材料特性,如弹性模量、泊松比等参数,对每个单元进行材料属性的定义。

同时,需要根据实际情况定义边界条件,包括固支边界、荷载和约束等。

第四步:施加荷载和约束根据实际工况和设计要求,施加荷载和约束。

可以模拟起重机所受的静载荷、动载荷和横向载荷等。

同时,需要定义约束条件,如固定边界、支座约束等。

第五步:求解方程通过有限元软件对模型进行计算,求解结构的应力、变形等参数。

有限元软件会根据划分的单元和节点,利用数值计算方法求解结构的方程。

第六步:结果分析根据求解的结果,分析结构的应力分布、变形情况和破坏状态。

可以通过有限元软件绘制应力云图、位移云图等图形,直观展示结构的性能。

第七步:优化设计根据分析结果,对主梁的结构进行优化设计。

可以调整材料厚度、增加加强筋等措施,以提高主梁的强度和稳定性。

有限元分析是桥式起重机主梁设计和优化的重要工具。

通过这种方法,可以更准确地了解主梁的受力性能,为工程师提供科学的依据,进一步优化设计方案。

同时,也可以减少实际试验的成本和周期,提高工程效率。

关于桥式起重机主梁的优化设计的研究

关于桥式起重机主梁的优化设计的研究

关于桥式起重机主梁的优化设计的研究前言桥式起重机主梁作为承载和传递货物重量的核心部件,它的设计质量直接关系到起重机的使用效果及其安全性。

通过对桥式起重机主梁的优化设计的研究,可以提高起重机的承载能力、减少结构重量、提高使用寿命等,具有重要的研究和应用价值。

本文将介绍如何进行桥式起重机主梁的优化设计,主要包括优化设计的原理、步骤以及应注意的问题等。

优化设计的原理桥式起重机主梁的优化设计也是一种多目标优化问题,通常包括起重机主梁的承载能力、结构重量以及使用寿命等多个指标。

优化设计的原理是在保证起重机主梁承载能力、结构强度和使用寿命基本要求的前提下,尽可能减少结构重量。

在进行优化设计时,需要根据起重机主梁的实际工作环境、重量和使用要求等因素,设计出满足这些条件的最优方案。

通过模拟分析、计算、试验等多种手段,不断地对设计方案进行修改和调整,最终得到满足需求的可行设计。

优化设计的步骤桥式起重机主梁的优化设计需要经过以下步骤:1. 确定设计需求和目标在进行优化设计之前,需要明确主梁的使用环境、工作负荷和使用寿命等需求和目标。

在此基础上,确定主梁的最大承载能力、结构强度和使用寿命等设计要求。

2. 优化设计方案的策略选择针对得到的设计要求,选取相应的设计策略,进行优化设计的方案选择。

一般来说,桥式起重机主梁的优化设计方案包括采用常规钢/材料、采用异型钢/材料、进行结构优化等多种方案。

在确定优化设计方案时,需要进行分析比较,选择最佳方案。

3. 优化设计方案的计算模拟选定优化设计方案后,需要进行计算模拟。

常用的计算模拟方法包括有限元分析(FEA)、计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)等方法。

在模拟分析中,需要考虑起重机主梁的受力行为和变形特征等问题,同时对整个起重机主梁结构进行材料力学分析,分析各部位内力分布、应力变化和变形情况等,对设计方案进行优化调整。

4. 优化设计方案的试验验证完成计算模拟后,需要对设计方案进行验算和试验验证。

课程设计 -- 桥式起重机

课程设计 --  桥式起重机

桥式起重机课程设计一. 起重机设计的总体方案本次起重机设计的主要参数如下:起重量10t, 跨度15m, 起升高度为7m,起升速度7m/min小车运行速度v=40m/min 大车运行速度v=85m/min 大车运行传动方式为分别传动:桥架主梁型式,箱型梁,小车估计重量4t,起重机的重量16.8t。

1.起重机的介绍2.主梁跨度15 m,是由上、下盖板和两块垂直的腹板组成封闭箱形截面实体板梁连接,主梁横截面腹板的厚度为6mm,翼缘板的厚度为10mm,主梁上的走台的宽度取决于端梁的长度和达成运行机构的平面尺寸,主梁跨度中部高度取H=L/17,主梁和端梁采用搭接形式,主梁和端梁连接处的高取H0=0.4-0.6H,腹板的稳定性有横向加劲板和纵向加劲条或者角钢来维持,纵向加劲条的焊接采用连续点焊,主梁翼缘板和腹板的焊接采用贴角焊缝,主梁通常会产生下挠变形,但加工和装配时采用预制上拱。

大车的设计一.设计的基本原则和要求大车运行机构的设计通常和桥架的设计一起考虑,两者的设计工作要交叉进行,一般的设计步骤:1. 确定桥架结构的形式和大车运行机构的传方式2. 布置桥架的结构尺寸3. 安排大车运行机构的具体位置和尺寸4. 综合考虑二者的关系和完成部分的设计对大车运行机构设计的基本要求是:1. 机构要紧凑,重量要轻2. 和桥架配合要合适,这样桥架设计容易,机构好布置3. 尽量减轻主梁的扭转载荷,不影响桥架刚度4. 维修检修方便,机构布置合理二.大车运行机构具体布置大车运行机构的零部件时应该注意以几点:1. 因为大车运行机构要安装在起重机桥架上,桥架的运行速度很高,而且受载之后向下挠曲,机构零部件在桥架上的安装可能不十分准确,所以如果单从保持机构的运动性能和补偿安装的不准确性着眼,凡是靠近电动机、减速器和车轮的轴,最好都用浮动轴。

2. 为了减少主梁的扭转载荷,应该使机构零件尽量靠近主梁而远离走台栏杆;尽量靠近端梁,使端梁能直接支撑一部分零部件的重量。

起重机主梁的具体设计计算模板

起重机主梁的具体设计计算模板

起重机(桥式)主梁的具体设计计算(中间不可见内容需要把文档下载下来后把字体改为黑色)注:以下内容为通用起重机大车设计模板,大家只需要往里面代入自己的数据即可。

中间不可见内容需要把文档下载下来后把字体改为黑色才可见!设计内容计算与说明结果1)大车轮距2)主梁高度 3)端梁高度4)桥架端部梯形高度5)主梁腹板高度6)确定主梁截面尺寸1.主要尺寸的确定=K(81~51)L=(81~51)22.5=2.8~4.5m取K=4mmLH25.1185.2218===(理论值)=H(0.4~0.6)H=0.50~0.75m取=H0.7mC=(101~51)L=(101~51)22.5=2.25~4.5m取C=2.5m根据主梁计算高度H=1.25m,最后选定腹板高度h=1.3m主梁中间截面各构件板厚根据[1]表7-1推荐确定如下:腹板厚δ=6mm;上下盖板厚1δ=8mm主梁两腹板内壁间距根据下面的关系式来决定:b>5.32515.3=H=357mmb>505002250=L=450mm因此取b=500mm盖板宽度:4062005402+⨯+=++=δbB=552mm取B=550mm主梁的实际高度:8230121⨯+=+=δhH=1316mmK=4mH=1.25m=H0.7mC=2.5mh=1.3mδ=6mm1δ=8mmb=500mmB=550mmH=1316mm7)加劲板的布置尺寸同理,主梁支承截面的腹板高度取h=700mm,这时支承截面的实际高度12δ+=hH=716mm主梁中间截面和支承截面的尺寸简图分别示于图5-1和图5-25508138500613168787165005506图5-1主梁中间截面的尺寸图5-2主梁支承截面的尺寸为了保证主梁截面中受压构件的局部稳定性,需要设置一些加劲构件(参见[1]图7-7)主梁端部大加劲板的间距:ha≈'=1.3m,取'a=1.2m主梁端部(梯形部分)小加劲板的间距:2'1aa==0.6m主梁中部(矩形部分)大加劲板的间距:=a(1.5~2)h=1.95~2.6m,取a=2.5m主梁中部小加劲板的间距:若小车钢轨采用P25轻轨,其对水平重心轴线xx-的最小抗弯截面模数3min12.90cmW=,则根据连续梁由钢轨的弯曲强度条件求(实际值)1a=0.6ma=2.5m1)计算载荷确定得加劲板间距(此时连续梁的支点即加劲板所在位置;使一个车轮轮压作用在两加劲板间距的中央);1a≤[]18.142000007000015.11700012.90662min=⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯⨯=PWϕσm式中 P——小车的轮压,取平均值,小车自重为xcG=70000N;2ϕ——动力系数,由[1]图2-2曲线查得2ϕ=1.15;[]σ——钢轨的许用应力,[]σ=170MPa。

桥式起重机主梁参数化建模系统设计

桥式起重机主梁参数化建模系统设计

桥式起重机主梁参数化建模系统设计刘良煜;刘勇【摘要】本文针对传统CAD设计系统设计效率低、重复设计计算、绘图及建档速度慢等问题,采用VisualBasic6.0为开发工具,编制了桥式起重机主梁的设计计算程序和校核程序.同时,以Microsoft Access工程数据库存储和管理模型参数,通过调用Solidworks API接口对其进行二次开发,使用人机交互界面获取主梁的设计参数.通过控制和访问Solidworks中的对象,完成主梁的参数化模型驱动,实现从三维参数化模型到实用工程图的自动调整,从而完成了Solidworks环境下主梁的快速建模设计.经实际应用验证,该系统能大幅提高桥式起重机主梁结构的设计效率和质量.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】4页(P82-85)【关键词】桥式起重机;主梁;参数化建模;Solidworks;二次开发【作者】刘良煜;刘勇【作者单位】山东大学力学与机电装备联合工程技术研究中心,威海264209;山东大学力学与机电装备联合工程技术研究中心,威海264209【正文语种】中文桥式起重机的应用领域较为广泛,是经济建设中不可缺少的设备之一。

随着各行业领域的发展,桥式起重机的工作范围越来越广泛,且在各项工作中都发挥着巨大作用[1]。

目前,国内各厂家桥门式起重机的整机设计技术相差不大,几乎处在相同水平,主要是通过价格相互竞争。

价格战比较残酷、低级,最后的结果是利润不断下降,从而导致产品质量下降,降低整个行业技术水平。

此外,新产品层出不穷,起重机的更新换代越来越快,单件的小批量生产已经无法满足市场的需求,模块化大批量生产成为未来的发展趋势[2-4]。

本文以SolidWorks作为三维设计支持平台,将Microsoft Access作为支持数据库,以SolidWorks API为接口,利用Visual Basic6.0二次开发Solidworks,开发起重机主梁参数化建模系统,可实现截面参数的选型、主梁内力计算、主梁强度刚度的自动校核、参数化三维建模和工程图出图等功能,从而将设计人员从重复繁杂的设计生产任务中解脱出来,以便有更多的精力从事新产品的开发和设计。

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滑轮E122.5×500-120 (ZB J80 006.8-87)
由附表5平衡滑轮选用d=22.5mm,D=300mm,滑轮轴直径D2=65mm的F型滑轮,标记为:
滑轮F22.5×300-65(ZB J80 006.8-87)专业标准
1.1.4卷筒的计算并验算强度
1) 卷筒的直径:

式中 e---- 系数,对中级工作类型的起重机,取e=20;
桥式起重机是横架与车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上,形状似桥,所以又称“天车”或者“行车”。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行,起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行,构成一矩形的工作范围,就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料,不受地面设备的阻碍。
桥式起重机广泛应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。
普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。
起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器带动卷筒转动,使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下,以升降重物。小车架是支拖和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架,通常为焊接结构。
图1-1起升机构驱动装置
1-减速器;2-制动器;3-带制动轮的联轴器;4-浮轴器;5-联轴器;6-电动机;
7-卷筒;8-卷筒支座。
1.1.2 选择钢丝绳
根据起重机的额定起重量,选择双联起升机构滑轮组,
双联起升机构滑轮组倍率为m=6,因而承载绳的分支数z=2m=2×6=12.
查《起重机设计手册》查得取物装置的重力q=2.5%Q=2.5t
式中n-钢丝绳安全系数, 对于中级工作类型 =5.5.
选择钢丝绳6W(19),公称抗拉强度 ,光面钢丝,右交互捻,直径d=25.5.mm,其钢丝破段拉力总和 ,标记如下:
钢丝绳6W(19)—25.5.—185—光面—右交(GB1102--74)国内标准。
1.1.3滑轮的计算
为了确保钢丝绳具有一定的使用寿命,滑轮高度H1=22m;
主起升高度H=20m;
跨度L=22m;
工作级别A5;
起重机利用等级U4
主钩起升速度v=4m/min;
副钩起升速度v1=8m/min;
小车运行速度v2=40m/min;
起重机运行速度v3=80m/min。
第1章 起升机构的设计
1.1主起升机构的计算
1.1.1 确定起升机构的传动方案
本文主要完成了桥式起重机主体结构部分的设计及主梁和端梁的校核计算。采用正轨箱形梁桥架,正轨箱形梁桥架由两根主梁和端梁构成。主梁外侧分别设有走台,并与端梁通过连接板焊接在一起形成刚性结构。为了运输方便在端梁中间设有接头,通过连接板和角钢使用螺栓连接,这种结构运输方便、安装容易。小车轨道固定于主梁的压板上,压板焊接在盖板的中央。
d——所选择的钢丝绳的直径,d=25.5mm。
查得选用D=500mm
2)卷筒槽计算
绳槽半径:R=(0.53~0.56)d=11.93~12.6mm=12mm
若采用滚动轴承。当m=6时,查得钢丝绳轮组效率η=0.97。
钢丝绳所受最大静拉力为:
式中
Q—起升载荷,Q=100t;
q为取物装置的重力q=2.5%Q=2.5t,当起升高度大于50m时,起升钢丝绳的重力亦应计算;
m-滑轮组倍率,m=6;
ηz滑轮组效率ηz=0.97。
钢丝绳的选择:
计算钢丝绳破断拉力为Sb由公式得:
绪论
起重机的用途是将物品从空间的某一个地点搬运到另一个地点。为了完成这个作业,起重机一般具有使物品沿空间的三个方向运动的机构。桥式类型的起重机是依靠起重机运行机构和小车运行机构的组合运动使所搬运的物品在长方形平面内作运动。
起重机是现代生产不可缺少的组成部分,借助起重机可以实现主要工艺流程和辅助作业的机械化,在流水线和自动线生产车间中,起重机大大提高了生产效率。
式中: e---- 系数,对中级工作类型的起重机,取e=20;
d——所选择的钢丝绳的直径,d=25.5mm。
取滑轮的直径为Dk=500 mm。
平衡滑轮名义直径:
取平衡滑轮名义直径
选用滑轮直径D=500mm,取平衡轮滑直径d平=315mm。滑轮绳槽断面尺寸由附表3查的。选用钢丝绳直径d=22.5mm,D=500mm,滑轮轴直径D1=120mm的E1型滑轮,标记为:
箱型结构又可分为正轨箱型双梁、偏轨箱型单主梁几种。正轨箱型双梁是广泛采用的一种基本形式,主梁由上、下翼缘板和两侧的垂直腹板组成,小车钢轨布置在上翼缘板的中心在线,它的结构简单,制造方便,造于成批生产,但自重较大。
桥式起重机的特点是可以使拴在吊钩或是其它取物装置上的重物在空间实现垂直升降或水平运移。
参数:
起升机构是起重机械中最主要和最基本的机构,是起重机不可缺少的组成部分。它的工作好坏对整台起重机的性能有着最直接的影响。
因起重量、起升速度和起升高度等设计参数的不同,桥式起重机小车有多种传动方案。在这些方案中大体上可分为闭式传功和带有开式齿轮传动的两类:闭式传动和带有开式齿轮的传动。由于开式齿轮易于磨损,因此现代起重机已很少采用,并且按照布置宜紧凑的原则,决定采用图1-1的传动方案。
起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮,如果起重量很大,常用增加车轮的办法,来降低轮压,当车轮超过四个时,必须采用铰接均衡车架装置,使得起重机的载荷均布的分布在各车轮上。
桥架的金属结构由主梁和端梁组成,分为单主梁桥架和双梁桥架两类,单主梁桥架由单根主梁和位于跨度两边的端梁组成,双梁桥架由两根主梁和端梁组成。桥架主梁的结构类型较多,比较典型的有箱型结构、四桁架结构和空腹桁结构。
起重机属于起重机械的一种,是一种做循环、间歇运动的机械。通常起重机械由起升机构(使物品上下运动)、运行机构(使起重机械移动)、变幅机构和回转机构(使物品作水平移动)、再加上金属机构、动力装置、操纵控制及必要的辅助装置组合而成。
在建桥工程中所用的起重机械,根据其构造和性能的不同,一般可分为轻小型起重设备,桥式类型起重机械和臂架类型起重机三大类。
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