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1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1国内外研究现状
现代起重机的发展越来越趋向于大型化、高速化、自动化和智能化[1]。随着科技进步与时代变化,用户对于起重机的性能等各方面要求也越来越高,不仅要求起重机重量轻、刚性好、安全性能高、作业范围大等,而且要求起重机小车和大车的运行速度高,能够满足在各个不同的工况之下都有良好的工作安全性和工作效率。因而,对起重的力学特性、机构特性等都提出了更高的要求[2]。人字架是门座起重机的的主要构件之一,它与转台,转柱构成了门座起重机臂架系统和平衡系统的支承结构[3]。人字架的下部与转台相连接[4]。人字架结构普遍存在于各种类型的起重机中, 特别在门座起重机和浮式起重机以及流式起重机中得到了更广泛的应用, 它既是臂架系统、平衡系统和变幅机构系统的支承体, 又是这些系统与转台及门座等的连接媒体[5]。人字架结构的设计, 不仅直接影响到它自身的承载能力及功能, 而且还影响到转台结构的优劣、变幅系统的性能乃至整机的可靠性[6]。
目前,门式起重机的研究主要集中在动力学分析和静力分析方面,特别是对重金属强度变化特征的试验[7]。根据研究指标,采用变形数、动载应力指数和静载应力指数分析起重机在不同工况下的薄弱环节和安全性[8]。研究方法主要包括有限元理论、虚拟样机技术和热点力法[9]。目前,门机的研究主要集中在动力学分析和静力学分析领域,尤其注重对重金属强度变化特征进行测试[10]。研究指标主要采用变形指标、动载应力指标和静载应力指标对起重机不同工况下的薄弱环节及安全性进行分析。研究方法主要采用有限元理论、虚拟样机技术以及热点应力法[11]。门机会向高效化、大型化、数字化、智能化、节能化以及多用途设计方向发展[12] 。目前国外拥有众多的大型制造公司,对门座起重机的生产设计制造一直处于领先地位[13]。欧美的一些知名公司如利勃海尔、特雷克斯—德马格、和日本的神钢等都是生产制造门座起重机的大公司,凭借他们领先的技术、产品质量优良而且设计生产的门座起重机品牌型号多样,可以满足不同港口的需求,所以一直以来都具有较高的市场占有率[14]。可近年来,伴随着国际贸易的蓬勃发展,使得各种各样的港口起重机的数量需求越来越大,起重机的轻量化发展不仅能够节约起重设备的成本,而且也积极响应了国家倡导的低碳环保理念[15]。港口门座式起重机是港口中比较典型的一种,广泛使用于港口码头、钢铁化工、造船厂等场合,主要用于集装箱货物和堆料物的装卸和转载作业,工作效率等用来加快港口货物的周转,为港口贸易做出巨大贡献[16]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1设计的基本内容和目标
1)在查阅文献的基础上,确定起重机结构型式和主要尺寸,完成mq2535单臂架起重机的总体设计计算,完成起重机总体外形尺寸,重要零部件选型,主要技术参数选定,刚度稳定性验算等重要任务;
2)在以上基础上设计人字架结构的结构型式和主尺寸,完成人字架设计计算,包括受力分析,强度载荷验算等,完成人字架结构的三维仿真建模;
3. 研究计划与安排
1)1月3号前,完成毕业设计选题;
2)3月20号前,完成开题报告及翻译;
3)5月20号前,完成阶段性报告;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]赵博妍.基于有限元分析的门座起重机转台及人字架系统研究[d].天津大学机械工程学院,2013.
[2]殷成凤.门座起重机人字架有限元分析[j].武汉理工大学,2001,(10):24-25.
[3]刘刚,董曦晨,高清港.起重机人字架结构跨距的设计分析[j].武汉交通科技大学,1994,(3):6-11.
