四连杆MQ1633门座起重机变幅机构设计及三维仿真开题报告

 2021-08-14 02:51:49

1. 研究目的与意义(文献综述)

物料的搬运成为人类生产活动中重要的组成部分,距今已有5000多年的发展历史。随着生产规模的扩大,自动化程度的提高,作为物料搬运的重要设备起重装置在现代化生产过程中应用越来越广泛,作用越来越大,因此对起重设备的要求也越来越高。起重设备正在经历着一场巨大的改革。

为了提高装卸效率,目前对于起重机的研究和创新正在不断地优化和改善。文献[1]主要讲述了国内外大型起重机的研究现状及其发展趋势。文献[2] 在对参数化技术、有限元参数化技术、ansys二次开发技术、excelvba和vc 编程技术深入研究的基础上,提出了门座起重机有限元参数化分析的解决方案,在ansys中实现门座起重机参数化有限元分析。文献[3]主要通过对四连杆水平性的原理分析,来讨论四连杆门座起重机的优化设计。文献[4] 通过研究门座起重机四连杆组合臂架系统各构件之间的内在关系,推导出象鼻梁头部位置与臂架倾角之间的关联函数,利用excel办公软件将其编制成计算程序,计算出在全幅变幅过程中象鼻梁头部的运行轨迹及水平落差,辅助图解法进行组合臂架的优化设计。文献[5] 以一台100t门座起重机为例,通过对其四连杆金属结构分别建三个不同幅度下有限元分析模型分析计算(臂架跨度为13.5m,22.5m和34.5m),利用线性插值的方法建立关键部位应力与幅度、载荷之间的关系,进行了门座起重机四连杆结构技术状态分析研究。文献[6]介绍四连杆组合臂架门座起重机整机参数化设计方法,作出门座起重机载荷曲线图,对门座起重机的富余承载能力进行研究。文献[7] 根据集装箱装卸对起重设备的要求,建立了四连杆组合臂架多用途门座式起重机补偿装置优化设计数学模型。文献[8]提出了几种门座起重机四连杆组合臂架变幅系统优化方法,并且证实这几种方法都切实可行,效果理想。文献[9]通过建立以关键参数作为设计变量的优化设计模型,提出采用遗传算法和有限元分析联合求解的门座起重机四连杆变幅机构的优化设计方法,完成了门座起重机变幅机构的优化设计。文献[10] 介绍了一种四连杆式门座起重机臂架系统优化变幅轨迹计算的改进方法,它是在现有多维、多目标函数、多约束条件最优求解数学模型基础上,结合vb加以改进,使计算结果更精确。文中通过实例对比表明,该方法结果较传统计算方法有显著进步。文献[11] 建立了臂架系统优化模型和平衡重系统优化模型,并使用visualc 编写算法运算程序。针对标准遗传算法和标准粒子群算法固有的易陷入局部最优解和接近最优解时在最优解附近左右摆动导致收敛较慢的问题,分别采用改进方法求解,来进行刚性四连杆门座起重机变幅机构优化设计。文献[12]主要研究门座起重机四连杆组合臂架式变幅系统,并采用载重水平位移作为主要目标函数一一即使吊载在变幅过程中沿着水平线或接近水平线的轨迹运动,以节省变幅驱动功率一一建立了变幅系统的数学模型。同时针对求解过程中频繁遇到的反函数越界问题,采取了缩减设计变量维数空间和越界时返回上一搜索点等有效措施,大大提高了寻优效率。文献[13]主要讲述了暴风对起重机的坍塌损坏的影响,以及起重机防暴风方法。文献[14]研究提供了一个简单的振动控制方法,使用开环控制方法快速操纵起重机,达到了快速控制起重机运行的目的。文献[15]主要研究了港口门座起重机的建模与仿真,用了一台港口门座起重机为例子来讲述其建模与仿真方法。

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2. 研究的基本内容与方案

2、基本内容和技术方案

2.1基本内容

1)港口装卸四连杆MQ1633起重机总体设计计算

(1)确定主要工作机构和金属结构的形式;

(2)确定组合式四连杆臂架结构主要尺寸;

(3)用作图法进行货物水平位移补偿系统设计;

(4)杠杆活对重式臂架自重平衡系统设计;

(5)各工作机构、金属结构的计算工况、计算载荷以及载荷组合;

(6)进行总体稳定性计算;

(7)进行轮压计算;

(8)整机稳定性计算;

(9)绘制总体方案图1张(A1);

(10)完成起重机总体设计计算书。

2)变幅机构设计及三维仿真

(1)确定变幅驱动装置布置及结构型式;

(2)变幅驱动装置的设计:变幅阻力、电动机、减速及传动装置、制动装置的计算及选择;

(3)完成变幅驱动装置设计计算书;

(4)利用三维建模软件(建议用Solidworks)建立变幅机构三维装配模型;

(5)利用三维建模软件的工程图输出功能绘制变幅驱动装置施工图1~2张(折合1张A1图纸);

(6)利用ADAMS软件完成变幅机构的运动学或动力学仿真。

3. 研究计划与安排

(1)3月2日—3月6日,文献查阅及翻译;

(2)3月7日—3月13日,撰写开题报告并上传;

(3)3月14日—4月13日,完成总体设计计算;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]王小明,卢志强,国内外大型起重机的研究现状及发展趋势[a],2009,22(2):6~10

[2]王景波,四连杆式门座起重机钢结构计算系统研究[d],大连:大连理工大学,2009

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