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60t造船龙门起重机支腿结构设计

1.2 研究现状及存在问题
上个世纪70年代以来,随着生产和科学技术的发展,起重机械无论在品种及质量上都得到了极其迅速的发展。随着国民经济的快速发展,特别是国家加大基础工程建设规划的实施,建设工程规模日益扩大,起重安装工程量越来越大,需要吊装和搬运的结构件和机器设备的重量也越来越大,特别是大型水电站、石油、化工、路桥、冶炼、航天以及公用民用高层建筑的安装作业的迫切需要,极大的促进了起重机、特别是大型起重机的发展,起重机的设计制造技术得到了迅速发展。随着起重机的使用频率、起重量的增大,对其安全性能、经济性能、效率及耐久性等问题,也越来越引起人们的重视,并对设计理念、方法及手段的探讨也日趋深入:由于在起重机设计中采取常规设计方法时,许多构件存在不合理性,进而影响整个设备性能。计算机技术的应用在很大范围内解决了起重机的设计问题,尤其是有限元分析方法与计算机技术的结合,为起重机结构的准确分析提供了强力的有效手段,在实际工程已日益普及,且今后的结构分析从孤立的单独构件转变到结构系统的整体空间分析。
起重量:主钩Q主=2×30t,副Q=30t;
跨度:L=35m;
起升高度:H=20m;
工作制度:
主起升:中级
副起升:中级
小车运行:中级
大车运行:中级
工作速度:
主起升速度:v=6m/min;
副起升速度:v=6m/min;
小车运行速度:v=39m/min;
大车运行速度:v=37.5m/min;
小车轨距:3m;







名称
计算简图和内力图
内力值
备注






C.
起升载荷 小车自重
(端支座)引起的内力










D.由小车Leabharlann 性力 引起的内力KN158.3kn










名称
计算简图和内力图
内力值
备注



E.由风载荷 引起的内力







名称
计算简图和内力图
内力值
备注






大车轮距: 35m ;
工作级别 : M5
3.1.2总图及结构图
3-1 60t龙门起重机总图
3-2 起重机结构图
3.2 主梁小车计算参数
主梁结构采用箱形双主梁结构形式,箱形桥架见简图
图3-3主梁结构形式
梁自重载荷 =1280×1.0 =1280KN材料:Q345
上小车自重:
下小车自重:
工作级别 : M5 运行速度: 39m/min
刚性支腿单位长度自重为:
柔性支腿单位长度自重为:
(2)水平惯性载荷
式中M——考虑起重机驱动力突加或突变时,对金属结构的动力影响,通常取M=1.5;
m——支腿的质量(kg),
a——加速度, ;
大车制动时,产生的水平载荷:
KN
(3)风载荷
式中C——风力系数,由《起重机设计规范GB3811-2005》表5-6插值得C=1.55
②工况2:A+B+C
刚性支腿下端最大弯矩:
V=2256.3KN
柔性支腿下端最大弯矩:
V=-1167.3+15.4+11.9=-1140KN
下端横梁的轴力:N=299.6-11.6-9.0=279KN
4.2.支腿几何参数设计
由于门机的L≥30m采用一刚一柔支腿,在计算门架平面内力时,采用静定简图,但是在计算支腿平面内力时,采用超静定简图。
小车在跨中时:A+B+D
M =7917KN
V=500+959.6-158.3=1301.3KN
小车在支座时:A+C+D
M =7917KN
V=500+1766.3-158.3=2108KN
M =7917KN
V =2108KN
2.工况2:大车不动,小车满载运行至跨中或支座处制动,吊重下降制动,分向垂直大车轨道。
小车在跨中时:A+B+D+E
M =7917+1102.5=9019.5KN
V=500+959.6-158.3-22.1=1279.2KN
小车在支座时:A+C+D+E
M =7917+1102.5=9019.5KN
V=500+1766.3-158.3-22.1=2085.9KN
M =9019.5KN V =2085.9KN

名称
计算简图和内力图
支座反力V或轴力和弯矩M
C.
由风载荷 引起的内力








名称
计算简图和内力图
支座反力V或轴力和弯矩M




4.1.3 载荷组合计算
(1).龙门架平面内
在龙门架平面内,支腿的上端面为危险截面,需计算该截面处得最大轴向压力和最大弯矩。
1.工况1:大车不动,小车满载运行至跨中或支座处制动,吊重下降制动。
(2).支腿平面内
在支腿平面内,支腿的下端为危险面,需计算该截面处得最大轴向压力和最大弯矩。
①.工况1:A+B
大车运动制动,小车满载运行至支座处(支座处反力最大)不动。刚性支腿下端最大弯矩:
V=2256.3KN
柔性支腿下端最大弯矩:
V=-1167.3+15.4=-1151.9
下端横梁的轴力:N=299.6-11.6=288KN
2.2设计任务
本次毕业设计题目为60t门吊设计,龙门吊的主要设计参数为:跨度35、最大起升高度20、主起升为60t、副起升30t。工作状态风压:w0=0.25 kN/m2,非工作状态风压:w0=1.0 kN/m2。
要求:
(a)、简化结构的力学模型,荷载计算,设计和验算支腿,大车等构件;
(b)、所有图纸均用AUTOCAD软件绘制;
表4-2支腿平面的支腿内力计算
名称
计算剪图和内力图
支座反力V或轴力和弯矩M
A.由起升载荷 、自重载荷 、小车自重 引起的内力












名称
计算简图和内力图
支座反力V或轴力和弯矩M




B.
大车制动时产生的水平惯性力 引起的内力




名称
计算简图和内力图
支座反力V或轴力和弯矩M



——风压高度变化系数,工作状态时 =1,非工作状态时 ,
由《起重机设计规范》知 =1.54;
q——风压,工作状态时q工作=250N/m2,非工作状态时
A——迎风面积,
A钢=(3+1.2)*20/2=42m2
A柔=19*0.6=11.4m2
刚性支腿:
工作状态时: =25.1KN
非工作状态时: =100.3KN
1.1.2实际意义
我国起重运输机械行业从上世纪五六十年代开始建立并逐步发展壮大,并已形成了各种门类的产品范围和庞大的企业群体,服务于国民经济各行各业。随着我国经济的快速发展,起重运输机械制造业也取得了长足的进步。2005年起重运输机械行业销售额达到1272亿元,“十五”期间平均每年增长超过30%,2006年依然保持着持续增长的态势,目前的市场前景非常好。70年代以来,起重机的类型、规格、性能和技术水平获得了很大的发展,除了满足国内经济建设对起重机日益增长的需要外,还向国外出口各种类型的高性能、高水平的起重机。由此可见,起重机的设计制造,从一个侧面反映了一个国家的工业现代化水平。
XXXX大学
本 科 毕 业 设 计(论文)
学 院机械工程学院
专 业机械制造设计及自动化
学生姓名
班级学号
指导教师
二零年月
完整的毕业设计过程
CAD装配总图以及各个部件的零件图(图中直接去部分)
该毕业设计成果经过严格而完整的毕业答辩过程,并取得优秀。
如有需要可以联系 球球
983091293
第一章 绪论
1.1 学术背景及其理论与实际意义
吊具自重载荷:0.5t
水平惯性载荷
小车制动时,产生的水平载荷: =226.2KN
大车制动时,产生的水平载荷: =62.4 KN
起重机偏斜运行时对龙门结构产生的附加载荷:
第四章 支腿设计计算
4.1支腿计算
4.1.1载荷计算
(1).自重载荷
由《机械工程手册》12卷,箱形双梁龙门吊支腿单位长度自重取0.2-0.4倍的主梁单位长度自重,则:
柔性支腿:
工作状态时: =6.82KN
非工作状态时: =27.2KN
4.1.2内力计算
内力计算分龙门架平面内和支腿平面内两种情况讨论,见表4-1、表4-.2
表4-1 龙门架平面支腿内力计算
名称
计算简图和内力图
内力值
备注
A.
由自 引起的内力










名称
计算简图和内力图
内力值
备注



B.
起升载荷 小车自重 (跨中)引起的内力
4.2.1刚性支腿
(一)、支腿简图
第二章 设计任务说明书
2.1 选题意义
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