电动单梁门式桥梁结构的设计和支腿设计的结构设计.doc

必威体育精装版精品文档，知识共享！ PAGE 电动单梁门式桥梁结构的设计和支腿设计的结构设计 1.门式起重机发展概述 门式起重机是桥上起重机的一种变形。在港口，主要用于室外的货场、料场货、散货的装卸作业。它的金属结构像门形框架，承载主梁下安装两条支脚，可以直接在地面的轨道上行走，主梁两端可以具有外伸悬臂梁。门式起重机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点，在港口货场得到广泛使用。其结构框架总图如下: 图1－1 单梁门式起重机结构框架图 国内起重机发展动向: 国内门式式起重机发展有三大特征： 1） 改进机械结构，减轻自重 国内门式起重机多已经采用计算机优化设计，以此提高整机的技术性能和减轻自重，并在此前提下尽量采用新结构。如5～50t通用桥式起重机中采用半偏轨的主梁结构。与正轨箱形相比，可减少或取消加筋板，减少结构重量，节省加工工时。 2） 充分吸收利用国外先进技术 起重机大小车运行机构采用了德国Demang公司的“三合一”驱动装置，吊挂于端梁内侧，使其不受主梁下挠和振动的影响，提高了运行机构的性能和寿命，并使结构紧凑，外观美观，安装维修方便。 遥控起重机的需要量随着生产发展页越来越大，宝钢在考察国外钢厂起重机之后，提出大力发展遥控起重机的建议，以提高安全性，减少劳动力。 向大型化发展 由于国家对能源工业的重视和资助，建造了许多大中型水电站，发电机组越来越大。特别是长江三峡的建设对大型起重机的需求量迅速提升。 国外起重机发展动向: 当前，国外起重机发展有四大特征： 1） 简化设备结构，减轻自重，降低生产成本 法国Patain公司采用了一种以板材为基本构件的小车架结构，其重量轻，加工方便，适应于中、小吨位的起重机。该结构要求起升采用行星——圆锥齿轮减速器，小车架不直接与车架相连接，以此来降低对小车架的刚度要求，简化小车架结构，减轻自重。Patain公司的起重机大小车运行机构采用三合一驱动装置，结构比较紧凑，自重较轻，简化了总体布置。此外，由于运行机构与起重机走台没有联系，走台的振动也不会影响传动机构。 2） 更新零部件，提高整机性能 法国Patain公司采用窄偏轨箱形梁作主梁，其高、宽比为4～3.5左右，大筋板间距为梁高的2倍，不用小筋板，主梁与端梁的连接采用搭接的方式，使垂直力直接作用于端梁的上盖板，由此可以降低端梁的高度，便于运输。 3） 设备大型化 随着世界经济的发展，起重机械设备的体积和重量越来越趋于大型化，起重量和吊运幅度也有所增大，为节省生产和使用费用，其服务场地和使用范围也随之增大。 4） 机械化运输系统的组合应用 国外一些大厂为了提高生产率，降低生产成本，把起重运输机械有机的结合在一起，构成先进的机械化运输系统。 2.课题设计的内容 课题设计的主要内容是主要设计的是10t电动单梁门式桥架结构的设计和支腿设计，其中包括断面形式，载荷，刚度和稳定性验算以及钢轨应力计算，对桥架主梁和支腿进行结构设计和力学分析，绘制桥架的结构图以及主梁，支腿的零件图。起重机的起重量为10吨，跨度S为29米，有效悬臂为7米，大车运行的速度为20米/分，在工作时，起升机构的起升高度能达到9米，起升速度为20米/分，在起升机构运动的同时，大车和下车可以同时进行直线运行，小车运行速度最大可以为20米/分，大车运行速度最大可以为20米/分，电动小车采用CD1型电动葫芦，起重机的工作级别为M5。 必威体育精装版精品文档，知识共享！ 1.主梁结构的设计 1.1电动单梁桥架结构简图 单梁葫芦起重机一般采用工字钢作为电动葫芦的运行轨道，电动葫芦沿工字钢下翼缘运行，主梁结构采用钢板焊接成形的U型槽钢，再与工字钢组成箱形实腹板梁，为保证起重机安全，正常地工作，主梁应满足强度，刚度和稳定性的要求。 图1－1主梁结构简图 1.2主梁断面形式确定 主梁截面为U型槽钢与工字钢的组合，截面尺寸可按静刚度条件进行初选，对于移动载荷，应小车轮距较小，近似的按集中处理，根据电动葫芦的参数，选定30b工字钢。 主梁初选高度： S为主梁跨度，S=29000mm 取H=1450mm，上翼缘板厚度为14mm，腹板厚度为6mm，主梁宽度为650mm 图1－2 主梁断面形式 1.2.1主梁断面面积 查得主梁断面面积计算公式如下，以下计算式均查自起《重机设计手册》《起重机设计实例》 =0.5×（65－2×0.6）+2×0.6×88.1+2×0.6×43+67.3—1×11 =245.5cm2 1.2.2主梁断面水平行心轴X－X位置