港口门座起重机臂架结构有限元分析
门式起重机结构强度有限元分析

前言对龙门起重机结构进行分析计算的传统设计方法,不仅公式繁多,而且因为对力学模型进行了过多地简化,造成计算结果的不准确,使得在保证结构正常工作的前提下,整机重量较大,产品的性价比较低,市场竞争力较弱。
而有限元分析方法可在三维建模的基础上,真实地反映龙门起重机复杂的载荷情况,因此近年来在起重机设计中的应用越来越多。
1有限元分析(1)有限元模型龙门起重机由起升机构、小车运行机构和装卸桥组成。
装卸桥是起重机的重要组成部分,其安全可靠性直接决定着起重机的工作能力和工作质量,对起重机进行结构强度分析主要是对装卸桥进行分析。
装卸桥由刚性支腿、柔性支腿和主梁组成,这些结构件都是用钢板焊接而成的箱体,内部用钢板形成网格状骨架来增加桥的强度。
装卸桥零件主要是板形和梁形,故采用壳体和线来建模。
由于装卸桥零件比较多,如果采用过多的单元类型,划分网格时会因为不同单元之间的过渡引起单元畸形,影响分析的精度。
所以在有限元模型中,主要采用SHELL63单元和BEAM188单元。
装卸桥板型零件采用SHELL63单元。
SHELL63既具有弯曲能力,又具有膜力,可以承受平面内荷载和法向荷载,包含应力刚化和大变形能力,比较符合装卸桥板型零件的实际受载情况。
梁形零件采用BEAM188单元。
BEAM188单元是一个三维线性(2节点)有限应力梁,该单元适用于线性,大旋转和大应变非线性分析,包括应力强化,比较符合装卸桥梁型零件的实际受载情况。
忽略抓斗和小车的形状,把它们简化为质点,采用质量单元MASS21。
起重绳索采用LINK10单元,为了模拟重物提升过程中重物自重和重物动载荷的影响,重物采用质量单元MASS21。
装卸桥采用Q235,材料密度为7800kg/m 3,弹性模量为2×1011Pa ,泊松比μ=0.3。
有限元模型的节点数17756,单元数21801,模型质量316t ,接近装卸桥实际质量320t 。
(2)载荷与边界条件装卸桥所受到的载荷主要有:①装卸桥额定载荷为10t ,取动力系数1.25。
门座起重机臂架设计浅析

(),这种连接问题在于截面的尺寸大小两个方向不同, 而连接要求截面中心重合,因此小截面的腹杆与大截面 的弦杆相交时,必须在弦杆内衬小筋板
。小筋板对准腹杆箱型面板,同时与弦杆箱型截面的腹 板焊接,以便将腹杆的力传递到弦杆上。其二是同样截 面的箱型杆连接(),只需在弦杆内加横
隔板对准腹杆的面板。另一个方向由于尺寸相同,面板 自动对准。其三是圆型和箱型截面杆的连接()。图中, 弦杆是箱型截面梁,腹杆是钢管。水平
和垂直的圆管夹一块节点板直接焊接在弦杆上。其节点 板要对准箱型弦杆内的横隔板,并和面板开坡口焊接, 圆管与面板和节点板只需单面角焊缝即可
。斜的圆管采用如图所示连接,圆管作45度对称切角, 中间夹节点板,切口处用椭圆形板封焊。在以上两种节 点处理中,凡有节点板处箱型弦杆内都
要有横隔板或小筋板对准,以保证腹杆的力传递到弦杆 上,同时节点也有足够强度。此外,节点板的布置要使 箱型弦杆内所需对准的筋板尽量少。因此
大在单臂架门机中也很少见。箱型大杆桁架的臂架() 多用在大幅度的四连杆门座起重机中,因为该类门座起 重机的臂架受力较大,其箱型截面大都在
1000*1000左右,用焊接的箱型结构制造工艺性好,所以 在大幅度的四连杆门座起重机中,较多选用箱型大6和S4058门机,大连船厂的S4073 和S4062门机,上海船厂的S4070门机,渤海船厂S3262门
平时计算中都认为按铰接计算偏于安全,所以在手算中 经常采用。在ANSYS软件中有对应的LINK8三维杆单元, 建模也是画关键点和直线,划
分网格后自动生成铰接的节点。但实际情况是由于杆件 的自重,在铰接计算模型中都加到节点上,而没有接均 布载荷加到杆件上;还有因杆件偏心以及
受力后变形引起的附加弯矩等种种因素,导致刚接节点 模型计算出的应力比铰接节点模型计算出的应力大,约 大20%左右。简化为刚性节点的模型与
机械臂臂座有限元分析及结构改进

机械臂臂座有限元分析及结构改进发表时间:2013-06-14T08:52:22.107Z 来源:《学术月刊》2013年5月供稿作者:胡世杰潘淑微宋荣徐振宇何斌[导读] 机械臂臂座作为机械臂的关键零部件,需要进行有限元分析,以确保其工作可靠。
胡世杰潘淑微宋荣徐振宇何斌(胡世杰,潘淑微,宋荣:温州职业技术学院机械工程系,浙江温州 325035)(徐振宇:金华职业技术学院机电工程学院,浙江金华 321017)(何斌:上海大学机械系,上海 200444)[摘要]采用有限元方法对机械臂臂座进行了分析;对初始产生屈服变形的机械臂臂座分析了在给定静载荷下的应力及位移量。
根据分析结果针对不合理结构的机械臂臂座进行了改进设计,通过有限元分析方法验证了改进设计后臂座所能承受的最大应力得到提高,能够保证机械臂的正常工作。
[关键词]机械臂臂座有限元力学分析[作者简介]胡世杰(1974-),男,工程硕士、副教授。
毕业于浙江大学,主要研究方向为机械设计、材料成型工艺与模具设计。
[中图分类号] TH12 [文献标识码] A [文章编号]0439-8041(2013)05-0091-03机械臂广泛应用在工业自动化领域,机械臂一般采用多关节设计,在各关节中安装伺服电机和谐波减速器,通过工控机控制关节伺服电机对机械臂各关节进行驱动,以保证机械臂能够精确定位抓取物件,实现既定动作。
为了保证机械臂运动的精确性,必须减少由于机械臂零件受力变形所带来的位移影响,这就有必要在重量基本保持不变的前提下,提高关键结构件的刚度,以便机械臂在负载作用下具有较高的定位精度和重复定位精度。
对于伺服电机本身,由于是成熟产品,暂不考虑改变其结构,因此机械臂优化主要是针对固定伺服电机的臂座进行结构改进设计。
由于机械臂产品定型后,臂座零件将主要采用铝合金压铸方法制造毛坯件,然后经过少量机械加工成型,这样可以节约零件制造成本,提高生产效率。
压铸模具的制造费用昂贵,因此,先根据已有产品和经验,建立臂座零件的三维模型,通过有限元方法对臂座进行应力分析,判断出承受较大应力薄弱区域,针对薄弱区域进行结构改进设计[1][2][3][4][5],并验证改进结果,最后根据改进结果设计定型,然后制造压铸模具,保证最大限度的可靠性。
门座起重机臂架结构锈蚀分析与研究的研究报告

门座起重机臂架结构锈蚀分析与研究的研究报告门座起重机是一种重要的机械设备,被广泛应用于船厂、码头等工业领域。
在使用门座起重机的过程中,经常会发现机械结构出现锈蚀现象。
门座起重机臂架结构的锈蚀问题严重影响了设备的使用寿命和安全性能,因此有必要对其进行分析和研究。
一、锈蚀问题的原因1.1 环境因素门座起重机在使用过程中,经常处于潮湿、腐蚀的环境中,暴露在海洋、雨水等自然环境中。
这些环境因素是导致门座起重机臂架结构出现锈蚀的主要原因之一。
1.2 材料质量门座起重机的制造材料质量是影响其使用寿命的重要因素。
如果使用的是低质量的钢材或不符合标准的金属材料,就容易导致门座起重机结构出现锈蚀问题。
1.3 维护保养不到位门座起重机的维护保养也是导致锈蚀问题的原因之一。
如果长期忽略设备的保养和维护,就会导致设备结构出现锈蚀,进而影响其使用寿命和安全性能。
二、锈蚀分析与研究2.1 现场检查对门座起重机臂架结构进行现场检查,确定锈蚀程度和受损情况,采用不同的修复方案对不同程度的锈蚀进行修复。
2.2 原材料检测对门座起重机的制造材料进行检测,确保使用的是符合标准的金属材料。
同时对原料进行必要的防腐蚀处理,减少使用过程中发生锈蚀现象的几率。
2.3 维护保养计划建立门座起重机的维护保养计划,定期检查设备的结构和涂层情况,并及时修复出现的问题。
同时加强设备的防腐蚀措施,采取多种措施防止设备结构出现锈蚀现象。
三、修复方案3.1 表面处理对锈蚀严重的门座起重机臂架结构进行表面处理,采用抛光、打磨等方法,清除锈蚀层和污垢,保证表面平滑。
3.2 修补/更换受损部位对于受损较严重的门座起重机结构部位,需要采用焊接、更换等方法进行修复。
在更换部件时,要保证更换的材料符合标准,避免再次出现锈蚀现象。
3.3 表面防腐蚀处理对已经修复好的门座起重机臂架结构进行防腐蚀处理,采用各种表面涂层或覆盖物,保证设备长期使用不受损。
四、结论门座起重机臂架结构的锈蚀问题严重影响了设备的使用寿命和安全性能。
门座起重机门架结构的有限元分析_傅永华
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门座起重机门架结构的有限元分析武汉水利电力大学 傅永华门架结构是门座起重机的基础结构,设计时一般简化为杆系结构进行计算,即将其部件作为浅梁处理。
然而在实际工程中,许多圆筒门架的部件已不宜视为浅梁。
如某电厂的60t M 6022型门座起重机(图1),沿轴线方向计算高跨比:主梁为260/1050=1/4,下横梁为250/1050=1/4.2,均属于深图1 60t M 6022型门座起重机示意图梁范畴;圆筒与两侧立柱更甚,高跨比分别为320/490=1/1.54与250/320=1/1.28,显然作为刚架结构分析是有很大误差的。
当然,在具体设计中,可加大安全储备弥补这一缺陷,但难免带有盲目性。
而且作为一种复杂的薄壁箱形结构,不了解其应力场的具体分布情况,难以有效地优化结构。
本文以某电厂M6022型门座起重机(以下简称门机)为例,使用Super Sap93大型结构分析软件用板壳元建立力学模型计算,并在分析应力场分布特点的基础上,多次改变模型的局部结构反复计算,较合理地说明了这类结构的强度条件与加固措施。
1 模型建立1.1 单元划分圆筒门架结构是对称的,但门机工作时工况的变化不便于利用对称性,故采用四结点任意四边形板壳元建立整个结构的模型。
其中圆筒板厚18mm,主梁翼缘板厚18m m,腹板厚14mm,下横梁翼缘板厚16mm,腹板厚14mm 。
网格划分如图2所示,共1825个结点,1840个单元。
图2 圆筒门架结构网格节点图的升、降、存和取分别操作,而且是手离按钮即停止动作,有关检测和安全系统仍有效(门联锁除外),升降电机处于慢速状态。
3 安全系统垂直升降式立体停车库的安全系统是由车辆尺寸和重量检测系统、超速保护系统、升降传动机构失效保护系统、冲顶保护系统、沉底保护系统、联锁保护系统、消防系统和避雷装置等组成,其工作方式举例如下:(1)车辆尺寸和重量检测系统 当车超尺寸或超重y/超负荷0灯亮,否则/安全确认0灯亮y 车驶出y 关门y 结束。
第六章练习:门式起重机结构系统有限元分析
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第六章练习:门式起重机金属结构有限元分析图6-1为门式起重机实物,图6-2为其结构简图,图6-3是几个主要受构件主梁、上横梁、下横梁、支腿的截面图。
图6-1 龙门起重机图6-2 金属结构总图图6-3 各部件截面简图参考分析步骤如下:1.改变默认工作路径,定义文件名和分析标题(1)Utility Menu→File→Change Directory…(2)Utility Menu→File→Change Jobname…(3)Utility Menu→File→Change Title…2.定义单元类型:SHELL63壳单元Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete,→Add,选择Structural Shell,Elastic 4node 63,→OK。
3.定义实常数即定义结构所用板材的厚度,共6、8、10、12mm四组。
Main Menu:Preprocessor→Real Constants→Add/Edit/Delete,→Add…4.定义材料力学参数Main Menu:Preprocessor→Material Props→Material Models,Structural→Linear→Elastic→Isotropic 弹性模量EX=2.1E5 (MPa)泊松比PRXY= 0.3钢材密度DENS=7.85E-6 (kg/mm3)5.建模⑴创建上横梁选定整体坐标系,如图6-2。
①创建体。
Main Menu:Preprocessor→Modeling→Create→Volumes→Block→By 2 Corners & Z输入:WPx Wpy Width Height Depth(0,0,700,-1000,5200)②删除体,保留体以下的图元。
Main Menu→Preprocessor→Modeling→Delete→Volumes Only③显示面号和线号Utility Menu→PlotCtrls→Numbering④创建上横梁内的横隔板沿Z向拷贝Z=0处的面元,。
基于有限元法的门座起重机结构强度分析_黄文翰
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基于有限元法的门座起重机结构强度分析_黄文翰质量技术监督研究QualityandTechnicalSupervisionResearch2012年第3期(总第21期)NO.3.2012GeneralNo.21基于有限元法的门座起重机结构强度分析黄文翰(福建省特种设备检验研究院,福建福州350008)摘要:采用有限元分析软件ANSYS对门座式起重机建立整体结构计算分析有限元模型,进行了两种危险工况下的应力计算,并通过将有限元计算结果与实测应力结果进行比较,验证了有限元计算结果的可靠性,为门座式起重机的强度分析提供了可行的有限元参考方法。
关键词:门座式起重机;有限元;强度分析随着贸易经济高速发展和港口货物吞吐量不断增长,门座起重机由于其良好的工作性能和通用性,成为港口装卸作业不可缺少的重要设备。
门座起重机的整体金属结构作为主要的承载部件,由于其露天、腐蚀性的工作环境以及较高的使用频率和工作强度,易产生疲劳裂纹、腐蚀等缺陷,影响结构强度和刚度等力学性能,并危及起重机使用安全。
因此,分析门座起重机的金属结构强度并为生产和维修提供依据,具有十分重要的意义。
传统的门座起重机结构分析多采用力学计算方法,由于其设计变量较多,受力复杂,因此计算量大且较多采用经验简化或估算,势必影响计算结果的准确性。
有限元分析方法具有建模方便快捷、计算结果准确的突出优点,日益成为起重机结构强度分析广泛使用的分析方法[1]。
1SDMQ1260/60E型门座起重机概况本文分析的SDMQ1260/60E门座起重机由某水工机械厂1990年制造安装,用于某电站建设施工,1998年起移至某造船厂用于造船用部件和材料的吊运。
该起重机自重约377t(含压重56t),结构大体可分为上部旋转部分和下部运行部分(见图1),旋转部分包括臂架系统(由象鼻梁、吊臂、大拉杆、小拉杆、变幅拉杆等组成)、人字架、平衡重、转柱、转台等,通过起升、变幅、旋转运动实现在环形圆柱体空间升降物品;运行部分主要是由门架和运行台车组成[2]。
起重机吊臂结构有限元
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起重机吊臂结构有限元【摘要】本文基于ANSYS软件对起重机吊臂结构有限元进行了阐述。
【关键词】起重机;吊臂;有限元一、前言随着我国起重机行业的不断壮大,起重机吊臂结构有限元的问题引起了人们的重视。
我国在此方面取得成绩的同时,也存在一些问题需要改进。
在科技不断发展的新时期,需要我们加强对起重机吊臂结构有限元的研究。
二、起重机吊臂结构有限元的概述吊臂在汽车起重机上是最重要的金属结构部件,也是主要受力构件,吊臂的结构设计直接决定着整个起重机的外观和性能。
吊臂结构设计的质量是起重机作业性能和安全的保证,因此在吊臂设计时对吊臂进行受力计算和结构分析计算是十分必要的。
纵观这几年的起重机吊臂的发展,从吊臂截面形式的变化,以及伸缩系统单缸插销装置伸缩形式的出现,都记录了起重机吊臂发展的历程.同时也是广大工程技术人员对吊臂不断改进创新的见证。
汽车起重机最主要的性能是用来起吊和转运货物的,因此汽车起重机的起重能力是汽车起重机的最主要性能,如何在保证吊臂不被破坏的基础上起吊更大的重量,那就要尽量优化吊臂结构,减轻吊臂的重量。
随着有限元分析技术的发展,这种技术也被应用在吊臂的结构设计上,像吊臂的结构强度分析,吊臂简体的稳定性分析等,有限元计算是一种仿真计算,这种计算的准确程度已得到了广泛的证明。
有限元分析方法的应用,不但准确,而且比传统的解析法计算有着更好的直观性,从而也为企业缩短了新产品的研发周期,增加了产品质量的可靠性,赢得了市场。
三、吊臂有限元模型的建立1、实体建模鉴于ANSYS软件实体造型的局限性和吊臂自身结构的复杂性,文中采用通用三维造型软件SolidWorks对吊臂进行实体建模,之后以Parasolid(x-t)格式将实体模型导人ANSYS进行有限元分析。
2、单元类型的选择基于软件对吊臂进行有限元分析的通常方法均是将吊臂结构视为线模型,后赋予梁单元属性进行强度和刚度等方面的有限元计算,但是梁单元是用线来代替三维实体结构,并不能反映结构几何上的细节,且伸缩式吊臂是由钢板焊接而成的箱型结构,应该选用二维板壳单元和三维实体单元混合分网,或全部选用三维实体单元划分网格。
起重机结构强度有限元分析
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起重机结构强度有限元分析文鹏【摘要】门座起重机在现代贸易中水运货物的装载有着重要作用.本文主要是通过对门座起重机的相关发展情况,及对一个门座起重机案例的结构进行分析,深入研究门座起重机的结构相关情况.再通过ANSYS结构有限元分析平台,对门座起重机的模型建立、测试、结果计算等,给出了门座起重机的模型建立相关工况下的应力变化等,最后通过实验进行验证,验证计算机分析结果与实测的数据温和情况.实验结果表明:有限元分析结果与实测结果温和较好,对门座起重机的设计及性能与信息化等起到非常重要的作用.【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2017(000)019【总页数】2页(P39-40)【关键词】门座起重机;强度;有限元分析【作者】文鹏【作者单位】广东亨通光电科技有限公司,广东东莞 523808【正文语种】中文该型门座起重机的自重约为377吨,压重约为56吨,机体主要由上部的旋转部分和下部的运动部分组成,其中旋转部分由臂架系统、人字架、平衡重、转柱、转台等组成,旋转部分相对一些固定部分可旋转一周,此部分主要在环形空间中来升降货物,一般可由起升、变幅、旋转运动等方式而实现。
另外,运行的部分主要可分为为门架及运行台车,两者相结合。
其中该门座起重机关键的零部件为转柱、门架及臂架,主要负责起重机的承载等功能。
2.1模型建立2.1.1有限元网格本文中采用ANSYS有限元分析软件,对SDMQS1260/60E该机型有限元模型的建立,根据该机体的转柱的结构、门架结构、起重臂可相连,而简单的实现对空间梁单元BEAM188进行一个分析的工作。
该软件中将起重机机体空间分成9920个小的单元,18717个节点,这些为主要梁单元的截面参数。
2.1.2材料参数在本文中选取门座起重机的型号为SDM1260/60E,该机型材料选取的Q235普通钢。
常温下得到屈服极限为235MPa,定义弹性模量2.1×105Mpa,泊松比0.3。
基于workbench门式起重机门架的建模及有限元分析
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广西工学院毕业设计(论文)说明书课题名称基于Workbench的门式起重机门架的建模及有限元分析系别机械工程系专业机械设计制造及自动化班级机自Y084学号 ************姓名李志扬指导教师李冰李宝灵2012年 12 月 31 日摘要本文以有限元法作为结构分析手段,利用UG软件建立了水电站门式起重机关键部件——门架结构的三维模型,采用有限元分析系统ANSYS Workbench完成了门架结构的有限元分析,并展望了其结构的优化设计。
门式起重机是水电站最重要的设备之一,用来起吊大坝上的闸门和完成坝上的其他起吊任务。
文章首先通过对2X1600KN 门式起重机门架结构的特点和受力情况的分析,选择自动网格划分对门架结构进行网格划分,并应用ANSYS Workbench软件对起重机架进行了载荷分析,建立了门架结构的UG模型,采用ANSYS Workbench软件对门架进行了分析计算,得到了等效应力和位移云图,并对其优化设计提出设想。
本论文为大型门架结构的分析计算提供了一种精确可靠的方法,使其设计计算更加方便、快捷。
关键词:门式起重机,门架,有限元法,优化。
AbstractIn this thesis, the finite element method is used to be the method of the structure analysis. The 3D model of the gantry is constructed by UGS software, which is the critical component of the hydropower station gantry crane. The finite element analysis package ANSYS Workbench is applied to analyze the structural stress and deformation. Then prospect the structural scheme of the gantry`s optimize. Gantry is the most important hydropower station equipment,it is used to lifted the gate on the dam and the other hoisting task. Firstly, the structure feature and load condition of the 2x1600KN gantry crane are analyzed. Build the UG model of the gantry. Choose the automatic meshing to mesh the gantry is established. The ANSYS package is applied in the analysis and calculation of the gantry and the equivalent stresses and concentration of the structure gantry in working conditions. And the structure optimization is put forward.This thesis research supplies a precise and reliable method for the analysis and calculation of the large gantry structures. It makes the design and calculation process of the large structures to be more convenient and faster.Keywords: Gantry crane, Gantry, Finite element method, Optimization.目录1绪论 (6)1.1课题目的及意义 (6)1.2本文的主要研究内容 (6)1.3门式起重机的发展概况及其作用 (7)1.3.1门式起重机的发展概况 (7)1.3.2门式起重机的用途 (8)1.4起重机研究的国内外现状与进展 (8)2门式起重机的构造 (9)2.1设计依据 (9)2.1.1主要参数 (9)2.1.2技术规范及技术标准 (9)2.2用途 (10)2.3门式起重机组成与结构 (10)2.3.1起升小车 (11)2.3.2大车运行机构 (11)2.3.3司机室 (11)2.3.4夹轨器 (11)2.3.5门架 (12)2.4门架的受力分析与计算 (12)2.4.1载荷计算 (12)2.4.2载荷组合 (12)2.4.3门架上的载荷处理与计算 (13)3门架结构的UG建模 (15)3.1 UG概况 (15)3.2 UG的特点 (16)3.3 UG的主要功能 (16)3.4基于UG NX7.0的起重机门架零部件模型建模 (17)3.5门架的总装配模型 (17)4门架的有限元分析 (19)4.1 ANSYS简介 (19)4.2 ANSYS Workbench 12.0简介 (20)4.2.1 Workbench的产生背景 (20)4.2.2 Workbench的设计思想 (21)4.2.3 Workbench的特征 (21)4.3结构离散化 (22)4.3.2单元特性分析 (22)4.3.3单元组集 (22)4.3.4求解未知节点位移 (22)4.4单元类型的选择及网格划分 (23)4.4.1预处理模块 (23)4.4.2求解模块 (29)4.4.3后处理 (34)5计算结果分析 (36)6结论和展望 (40)6.1结论 (40)6.2展望 (40)致谢 (41)参考文献 (42)1绪论1.1课题目的及意义现代化水电站工程拥有大刑机械设备和高度自动化系统,以保证电站日常高效、安全运行,期中门式起重机是水电站最重要的设备之一。
港口机械操作门座起重机的工作结构认识

门座起重机的认识、维护与操作项目三任务一门座起重机工作机构认识任务导读吊具的工作原理和结构组成; 1 的学习,了解门座式起重机各工作机构、本任务通过任务教学目标知识目标:门座式起重机各机构的主要零部件的结构组成和工作原理。
1. 了解门座起重机的构造特征以及运用的场合;2. 了解门座起重机的性能参数;掌握门座起重机的起升、变幅、回转和运 3.行四个机构的结构特点、组成与动作原理。
能力目标:具备门座起重机的构造特征、工作机构认识的能力。
工作任务门座起重机图1-3-1描述桥式起重机各机构的结构组成及特点,并填写任务单。
知识储备一、MQ16-33 门座起重机产品简介根据MQ16-33 门座起重机是在港口码头前沿装卸一般散货和杂货的通用港口装卸机械。
可以带载作水平位移变货种不同可分别使用吊钩或抓斗两种吊具。
它工作幅度大、速度高,幅,带载作任意角度回转,可以在所有工作范围内作起升、变幅、回转的单独或联合动作,操作方便,动作灵活,可使用于海港或内河港口。
三相四线制交流电源,所有机构全部采用封50Hz380V/220VMQ16-33 门座起重机使用、三相异步变频电动机驱动。
闭的,沿水平平行直线铺设的钢轨轨道。
钢轨型号MQ16-33 门座起重机适用于轨距为10.5m QU80型。
要求轨道接地良好。
为YB/T5055-1993中规定的门座起重机设有安全操作所必需的各种电气、机械保护装置。
MQ16-33 1-3-2 。
门座起重机机房平面布置见图MQ16-33 。
1-3-1门座起重机的主要性能参数见表MQ16-33.门座起重机机房平面布置图图1-3-2 MQ16-33 1-3-1MQ16-33表门座起重机主要性能参数表名称单位参数工作级别A8起重量t16幅度最大幅度m33最小幅度m9.5起升高度轨面上m28轨面下m15工作速度起升速度m/min60变幅速度m/min50回转速度r/min 1.5行走速度m/min26电动机起升电机 2 ×YZP355M2-10160kW变幅电机YZP250M-837kW回转电机 2 ×YZP225M-8(立式 )30kW行走电机4YZP160L-611kW ×轨距m10.5基距m10.5行走车轮数个)个 1224( 其中驱动轮最大轮压kN250 ≤最大工作风压2N/m250转台尾部回转半径m7.8<装机容量kW461电源AC 380V 50Hz电缆卷筒三相四线二、起升系统起升系统包括起升机构和钢丝绳滑轮系统。
门座起重机详解-参考

6.司机室。司机室置于转盘右前端,框架主体用翼型方钢管焊 接而成,外壁覆盖 Q235 薄钢板,内壁用装饰板和铝合金嵌条镶固定, 中间装有 50 毫米厚度的泡沫塑料隔热层,前上方有塑钢玻璃移窗及 活动遮阳窗帘,前方及两侧为塑钢框移窗。钢质移门布置在后方,在 右后侧墙壁上装有冷热空调机,并配有冬天用暖风机。
左抓斗绳 左提斗绳 平衡粱
撑杆
快速接扣 右抓斗绳 右提斗绳
滑轮
鄂板 刃口
门机分为四大机构包括(起升机构、变幅机构、旋转机构、行走 机构),其中前三个机构为工作机构,行走机构为非工作机构。门机 采用转盘式回转支承装置。臂架系统、平衡梁系统、人字架、机器房、 司机室等安装在转台上,转台由滚动元件支撑着。这样装在门架上部
8
支持机减速箱
开闭机卷筒
支持机卷筒
开闭机减速箱
起升减速箱高速轴油封
电机接线盒
电机吊耳
钢丝绳压板
开闭机变频电
钢丝绳 起升高度限位控制
起升连轴节
起升制动器
液压推动器
制动刹车盘
刹车榖
起升压绳器 放油口
9
4.臂架及臂架平衡系统。 本起重机的臂架系统为四连杆系统,包括变幅大臂、象鼻梁、
大拉杆、小拉杆四大部分。臂架平衡系统为杠杆式平衡梁方式,它包 括平衡梁、配重及与大臂连接的小拉杆组成。由于应用电子计算机代 替人工计算和作图,系统几何尺寸得到优化,使整个变幅过程、货物 及臂架系统合成重心沿近似水平线移动。系统各构件均为箱形结构, 起重臂、象鼻梁、大拉杆、均为铰接联接。各铰点均装有滑动轴承, 各主要构件都设有梯子、走道,铰接点还设有供维修检查用的平台。 平时要经常检查结构件的铰点处焊缝和母材状况,发现有开焊、开裂 或局部失稳的情况时采取相应措施。
基于有限元法的门座起重机结构强度分析报告

基于有限元法的门座起重机结构强度分析报告本文基于有限元法对门座起重机结构进行强度分析,旨在评估结构的强度和稳定性,为更好地设计和维护门座起重机提供依据。
1. 强度分析方法有限元法是一种广泛应用于工程结构分析的数值方法,其基本思想是将结构离散化为有限数量的元件,将每个元件的力学特性用数学模型表达,通过计算这些元件之间的相互作用得到整个结构的力学行为。
本文采用有限元法对门座起重机结构进行强度分析,并通过有限元模拟软件进行计算和模拟。
2. 结构模型和分析参数门座起重机结构模型采用三维有限元模型,包括钢桥、起重机梁、斜帆杆、拉杆、塔柱和地基等部分。
在分析中,设置了风荷载、自重荷载、工作荷载等参数,以模拟门座起重机在不同状态下的受力情况。
3. 结果与分析通过有限元模拟软件对门座起重机进行强度分析后,得到了门座起重机结构的受力分布和应力云图等结果。
结果表明,在风速为20m/s时,门座起重机结构的最大应力位于钢桥部分的焊缝处,达到了207MPa;在工作荷载下,起重机梁的最大应力达到了180MPa。
综合分析得出,门座起重机结构在风荷载和工作荷载下受力较大,需要重点加强其钢桥、起重机梁和斜帆杆等部分的强度和稳定性。
4. 结论本文通过有限元法对门座起重机结构进行强度分析,得到了门座起重机结构的受力分布和应力云图等结果。
综合分析结果表明,在风荷载和工作荷载下,门座起重机结构的钢桥、起重机梁和斜帆杆等部分的应力较大,需要加强其强度和稳定性,以确保门座起重机的安全性和稳定性。
通过本次强度分析,可为门座起重机的设计和维护提供依据,并保障其运行和使用的安全性和可靠性。
相关数据是指与门座起重机结构强度分析有关的参数和结果数据。
针对门座起重机结构的强度分析,主要包括以下数据:1. 结构参数:包括门座起重机结构的几何参数,如钢桥、起重机梁、斜帆杆、拉杆、塔柱和地基等部分的尺寸、形状、材质等。
2. 荷载参数:包括门座起重机在运行和使用过程中所受的各种荷载,如风荷载、自重荷载、工作荷载等。
2400t门式起重机有限元分析

+91@%GG 0A6MG %
元离散横梁各腹板%翼缘板%隔板%加强肋及柱
3 有限元建模
上节平台等结构*!!"采用梁单元离散柱主肢等
3@2 坐标系确定 结构*!/"采用杆单元离散柱缀条及缆风绳等结
为保证有限元分析结果中力和应力方向的一 构$为与真实钢丝绳的约束效果相同#计算时根
%
单门(’@ ’F%#( -%F%!
横梁与柱上节端板粘接#柱节与节之间的端
单门G"@ -/"!# -G"!’
板粘接#以模拟螺栓连接*柱下节采用多个刚度
双门-!@ G%%FG F(#FG
很大的杆单元近似模拟球铰*约束缆风绳与地面
门
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门
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图5 横梁腹板左右最外侧3孔
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% &’ $ 边应力集中
根据 起重机设计规范 梁的挠度 &7
$ $ !"$’DP1
外水平方向位移@@ 水平方向位移@@
下节处’满足强度要求#
-!@ !GG$F# !/$/" 梁的强度
单门 4@5
(’@ %"!G$"" !F$’( 考虑 $ 工况 !其他工况与此相似"’
基于位移主从约束的起重机臂架有限元分析

[ 1]
2 基于位移主 - 从约束关系的 焊铆结构的数值仿真
从理论上说, 不论是焊接结构还是铆接结构, 都可 以用三维块体元建立有限元模型 , 但这样处理将导致 单元及结点数量急剧增加。因此 , 对于该类结构, 必须 抓住其传力的主要特征建模。 与起重机的构件尺寸比较, 可以忽略焊接部位或 铆钉自身的尺寸不计。在有限元模型中 , 它们仅是整 体坐标系下的一个 点 。在外载荷作用下, 结构依靠 这些 点 传递内力, 因此这类结构可称之为 点传力 结构 。对这类 点传力结构 , 当前有限元建模的主 要方法有 : 用梁单元模拟焊核或铆钉; 用刚性单元模拟 焊核或铆钉; 某些有限元软件的单元库中, 备有专用的
m ax 2
3 有限元计算及结果分析
3 . 1 象鼻梁建模 由于结构的对称性 , 计算时取 1 /2 结构为计算对 象 , 在相应位置分别施加相应的位移约束。单元划分 以任意四节点等参薄壳单元为主 , 三节点薄壳单元为 辅 , 单元长度为 40 mm, 并且局部进行了细化, 共划分 70 034 个节点 , 65 268 个单元。利用主 - 从约束法, 在 现场仔细考查焊接及铆接处开裂结果的基础上 , 对象 鼻梁建立 5 000 多个位移耦合对。象鼻粱的整体及局 部有限元模型分别如图 3和图 4 所示。
[K ] = [K pp ] [K dp ] [K pd ] [K dd ]
于是, 结构应变能为:
U = 1 { D P } T [K pp ] {D p } + {D p } T [K pd ] {D d } + 2 1 { D d }T [K dd ] { D d } 2
( 3)
结构的势能 :
V = VP +
第 27 卷第 5 期 2 0 1 0年 5月
门式起重机结构有限元分析

ANALYSIS RESEARCH分析研究门式起重机结构有限元分析于万成1 程兆辉1 曹天浩1 王 鹏21太原重工股份有限公司 太原 030024 2太原科技大学机械工程学院 太原 030024摘要:利用有限元分析软件对75/35t-29m 门式起重机的3种工况进行了仿真计算,并结合GB/T 3811-2008《起重机设计规范》理论计算值对计算结果进行分析。
分析表明:结构的静刚度和垂向挠度均满足使用要求,但在小车运行至刚性和柔性支腿有效臂端时,结构产生较大的侧向位移,对连接处螺栓疲劳寿命造成一定程度的疲劳损伤,Ansys 的计算结果及分析为起重机的安全评估及检验检测提供了有益参考。
Abstract: In this paper, three working conditions of 75 / 35t - 29m gantry crane are simulated and calculated by using finite element analysis software, and the calculation results are analyzed based on the theoretical calculation values of GB / T 3811 - 2008 Design Rules for Cranes. The analysis shows that the static stiffness and vertical deflection of the structure meet the application requirements. However, when the trolley runs to the effective arm ends of the rigid and flexible legs, large lateral displacement will be produced inside the structure, which will cause fatigue damage to the bolt fatigue life of the joint to a certain extent. The calculation results and analysis of Ansys provide useful references for the safety evaluation and inspection of cranes.关键词:门式起重机;刚性支腿;柔性支腿;有限元分析Keywords: gantry crane; rigid leg; flexible leg; finite element analysis中文图类号:TU32:TH213.5 文献标识码:A 文章编号:1001-0785(2018)0 引言双梁U 形门式起重机(以下简称门机)做为一种被广泛应用于站场集装箱装卸的特种设备,其主要工作特性是负载重,工作频次高[1]。
有限元分析法在起重设备管理中应用

有限元分析法在起重设备管理中的应用1. 引言起重设备是现代工业生产中必不可少的重要设备之一。
在起重设备的设计、制造和使用过程中,安全性和可靠性是至关重要的考虑因素。
为了确保起重设备在工作过程中的稳定性和安全性,有限元分析法被广泛应用于起重设备的管理中。
2. 有限元分析法简介有限元分析法(Finite Element Analysis, FEA)是一种基于数值计算的工程分析方法,能够模拟和分析复杂结构的力学行为。
该方法将复杂的结构分割为许多小的单元,通过求解数学模型中的方程组来计算结构的受力和变形情况,从而评估结构的性能。
3. 有限元分析法在起重设备设计中的应用起重设备的设计过程中,有限元分析法可以用于以下方面:3.1 结构强度和刚度分析通过有限元分析法,可以对起重设备的各个部件进行强度和刚度分析。
例如,可以评估起重机臂的受力情况,确保其在工作过程中不会发生过大的变形或破坏。
3.2 疲劳寿命预测起重设备在使用过程中会受到循环荷载的作用,容易出现疲劳破坏。
有限元分析法可以预测起重设备的疲劳寿命,帮助制造商确定维护计划和升级方案,确保设备的可靠性和安全性。
3.3 结构优化通过有限元分析法,可以对起重设备的结构进行优化。
例如,可以通过分析不同材料的应力分布情况,确定最佳材料选择;通过调整部件的几何形状,优化设备的结构性能。
4. 有限元分析法在起重设备制造中的应用起重设备的制造过程中,有限元分析法可以用于以下方面:4.1 制造过程仿真通过有限元分析法,可以模拟起重设备制造过程中的各个环节,例如焊接、拼装等,评估制造过程中的应力分布情况和变形情况,确保制造过程的质量和可靠性。
4.2 产品质量控制有限元分析法可以对制造出的起重设备进行质量控制。
通过对产品的受力和变形情况进行分析,可以及早发现潜在的质量问题,并采取相应的措施进行改进。
5. 有限元分析法在起重设备使用中的应用起重设备在使用过程中,有限元分析法可以用于以下方面:5.1 动力学分析通过有限元分析法,可以对起重设备在工作过程中的动力学行为进行分析。
港口门座式起重机工作原理

港口门座式起重机工作原理(总10页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除港口门座式起重机动态抓斗电子秤的工作原理一、吊臂结构为了适应不同吨位的大、中、小型货轮物料的装卸作业,门座式起重机的吊臂结构设计为在长度方向上是可以伸缩的,即大型货轮的中心位离码头的距离比小型货轮的中心位要大得多,所以吊臂要在长度方向伸展,方能使吊钩或抓斗落到大轮的中心位上,相应的吊臂34与35之间的夹角∠a也随着吊臂的伸展而增大(如图1所示)吊臂33、34、35组成一个类似不等边的可调式平行四边形,调节机构就是变幅装置27、28。
通过直齿条的推拉作用,使吊臂33中部的节点受推力时,经底部二个关节点的转动使吊臂33向右倾斜,并带动吊臂35也随之向右倾斜,同时使吊臂34的右端向上抬起并呈现园弧线的向右伸展,吊臂角度∠a变大,这就是吊臂向长度方向伸展的作用原理。
反之,变幅机构中直齿条向左方向拉时,吊臂33、35便向左方向倾斜,吊臂34右端便下降,并呈园弧线向左方向缩短距离,如图1所示的粗实线和关节转动点。
图1中,在变幅机构27、28的上方,用细实线勾画的一套机构为吊臂33、34、35在变幅(距)过程中,经主吊臂33中部的变幅节点上推拉力的带动,使其类似二个三角臂也随之右倾或左拉,通过三角臂尾部的二个长方形大质量配重块对吊臂34的吊钩或抓斗进行重力平衡。
二、抓斗(吊钩)的上升与下降图1中的左下部细实线所勾画的是机房中安装的二个钢丝绳卷筒1、2,卷筒的一端为传动机,另一端即为轴承支承架的称重机构3、5、7和4、6、8及底架12,以及二套非接触式测速、计数器自控机构。
当卷筒1、2逆时针方向转动时,每条钢丝绳经5个滑轮将抓斗上升,反之,顺时针方向转动时,钢丝绳将抓斗下降。
三、机械式负荷限制器图1的左中部用细实线勾画的和图4中所画的弹簧筒式的机械负荷限制器13、14、15、16、17、18,与其左方用粗实线勾画的长轴式力传动轴,焊接着三个不同角度的长短臂,其中有二个臂端安装有二个滑轮,分别通过主、副绳卷筒1、2的二根钢丝绳,另一个为细实线所画的长臂与弹簧筒体的上端部相连接。
一种造船门式起重机的主结构有限元分析方法

2012年05月第14期科技视界SCIENCE &TECHNOLOGY VISION 科技视界Science &Technology Vision门式起重机(以下简称门机)是一个桥架形承载结构的起重机[1],可用于搬运货物、装卸及安装建筑构件等,尤其能在铁路及港口货场的装卸中发挥重要作用。
而门机在提高工作效率、节省人力的同时,也存在着巨大的安全隐患,寻求一种在能评估门式起重机安全运行的方法势在必行[2,5]。
振动不但可能会造成门机结构破坏,当所受激振力的频率与结构的的某一固有频率相接近时,会引起共振[3,4],造成结构强度的破坏及产生不允许的大变形,破坏整机的性能。
1门机有限元模型的建立1.1门机基本参数双梁式门机由主梁、柔性支腿、刚性支腿、大车、上小车、下小车、操纵室等构成,如图1所示,选用的门机参数如下所述。
门机相关基本参数:主梁跨度48.124m,起升高度42m,上小车轨距6.33m,下小车轨距2.6m;上小车自重9.9t,最大起重量200t,起升速度5m/min;下小车自重5.5t,主起升机构最大起重量150t,起升速度5m/min,副起升机构起重量10t,起升速度12.2m/min;大车运行速度:30m/min,大车轨距43米;门机主要材料为Q345B,杨氏模量为2.06×1011,密度为7850kg/m 3,泊松比为0.3。
1.2模型的单元组成门机的刚性支腿、主梁结构是由薄板焊接成的箱体梁,柔性支腿是由钢板焊接而成的圆管。
为使原模型真实,计算模型单元选择如下:门架结构选用空间板单元shell63,小车等附件在模型的相应节点处设置质单元。
建立的有限元模型如图2所示。
图1门式起重机结构示意图Fig.1The Sketch Map of The Gantry Crane一种造船门式起重机的主结构有限元分析方法王彤曼1贾文华2张在梅1殷晨波3(1.三一重机江苏昆山215300;2.南京工程学院机械学院江苏南京211167;3.南京工业大学车辆与工程机械研究所江苏南京210009)【摘要】在四种危险工况下,对造船门式起重机的主结构进行了结构静力学有限元和分析。