桥式装卸料机主梁及小车驱动系统设计.doc

前言 物料搬运机械主要是在企业 ( 包括码头、料场、矿山和商业货仓等 ) 内部进行物料装卸、运输、升降、堆垛和储存的机械设备。一般包括起重机械、输送机、装卸机械、搬运车辆和仓储设备等；习惯上不包括汽车、铁路车辆、飞机和船舶等交通运输工具，以及输送气体和液体的管道。 　 现代的物料搬运机械开始于 19 世纪。 19 世纪 30 年代前后，出现了蒸汽机驱动的起重机械和输送机； 19 世纪末期，由于内燃机的应用，物料搬运机械获得迅速发展； 1917 年，出现了既能起升又能搬运的叉车 70 年代出现的计算机控制物料搬运机械系统，使物料搬运进入高度自动化作业阶段。 　 物料搬运机械按功能大致可分为起重机械、输送机、装卸机械、搬运车辆和仓储设备等五类。一般说来，起重机械用于升降和搬运，但搬运距离较短，它的机构作间歇式运动 ；输送机可连续输送物料，搬运路线一般固定不变，大多用来输送散状物料；装卸机械能自行取物并装卸物料。搬运车辆可灵活安排搬运路线，经济运输距离较长，可在室内或室外作业，具有行驶车轮 ；仓储设备是在仓库中完成堆、取、储存物料的装置，包括料仓装置、高架仓库和给料机等。随着工业的发展，许多机械具有多种功能和用途，例如叉车是搬运车辆，可用以装卸，也可起升重物。物料搬运机械的应用在生产中有着重要的意义，这主要因为物料搬运的量十分巨大，有些钢铁联合企业，每生产一吨钢材，需要搬运的原材料、燃料、半成品、成品和废料等的总量常达 50 吨以上 ；另外物料搬运所需的费用高，工业国家用于物料搬运的费用常占产品成本的 25 ％左右；物料搬运占用劳动力多，在机械化程度不高的企业里，搬运工人常占工人总数的 15 ％以上 ；在人力搬运不能承担的重物和在高温或有放射性物质的区域作业时，必须利用机械进行搬运。因此，在生产中应对物料搬运系统给予足够的重视，并尽量采用先进适用的物料搬运机械，以减轻劳动强度、减少产品损伤、保护工人健康、提高劳动生产率和产品质量、降低生产成本。 在本次毕业设计中，我们需要设计的是一个能在空中进行物品的装卸、运行的桥式移动装卸机构。结合所学知识，我们知道能进行物品装卸、运行的机构一般为起重机，所以本次设计将参照起重机的设计原理来进行设计。 起重机械是一种寻循环、间歇运动的机械，主要用于物品的装卸。一个工作循环一般包括：取物装置从取物点由起升机构把物品提起、运行、旋转或变幅机构把物品移位，然后物品在指定地点下降；接着进行反方向运动，使取物装置回到原位，以便进行下一次的工作循环。在两个工作循环之间，一般有短暂的停歇。由此可见，起重机工作时，各机构经常处于起动、制动以及正向、反向等相互交替的运动状态中的。 起重机一般是指除了起升机构外还有水平运动机构的起重设备。根据水平运动形式的不同，分为桥式起重机和臂架式旋转类型起重机两类。 桥式起重机的一般结构简图如图1.1所示：。 图 1.1 桥式起重机结构简图 桥式类型起重机除了起升机构外，还配有小车、大车两个运行机构。依靠这些机构的配合动作，可在整个长方形场地及其上空作业。桥式起重机适合与车间、仓库、露天堆场等处的物品装卸工作。 根据桥式类型起重机的特点以及根据设计的要求，决定采用桥式起重机的设计方法来进行本次设计。将小车部分加装一个装卸斗取代以前的钓钩，用来完成物品的装卸和运输。 2 主梁的设计 2.1 主梁结构的选择 桥式起重机的主梁主要有三种结构： (1)单(主)梁桥式起重机：具有一根主梁的桥式起重机双(主)梁桥式起重机：具有两根主梁的桥式起重机葫双桥式起重机：采用电动葫芦作为小车上起升机构的桥式起重机。 图 2.1 箱形梁截面图 假定主梁跨距为12米，主梁总长13.1米，小车的行走速度为20米/分。下面将根据这些参数进行整体设计。 2.2 主梁的几何尺寸的确定 为了保证所选截面基本满足强度和刚度的要求, 箱形主梁截面的几何尺寸应在下列范围内选择： 2.2.1 梁高度和跨度之比： h/L=1/14︿﹀1/18，其中，小跨度时h/L取较大值，大跨度时h/L取较小值；在相同跨度下，大起重量又比小起重量的高度要大一些。 主梁跨端高度（通常与端梁高度相等）一般为跨中高度的0.35︿﹀0.4倍。 2.2.2 梁两腹板间距与跨度之比： b0/L≧1/50︿﹀1/60，工艺要求的最小间距b0min约为300毫米（此时梁高不易超过650毫米）。 翼缘板的总宽度为： 手工焊： b=b0+2（10+a0） (2.1) 自动焊： b=b0+2（20+a0）