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河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告
系 別 機(jī)械工程學(xué)院
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 機(jī)094
姓 名 陳福海
學(xué) 號(hào) 2009307426
指導(dǎo)教師 李常勝
實(shí)習(xí)成績(jī)
實(shí)習(xí)報(bào)告
在大學(xué)里學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)固然重要,同時(shí)檢驗(yàn)所學(xué)也必不可少,實(shí)習(xí),就是一種方法。
在過(guò)去的三年多時(shí)間里,我們進(jìn)行了多次實(shí)習(xí),包括金工實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)等實(shí)習(xí)內(nèi)容,從中我所獲甚多。當(dāng)大學(xué)的沙漏正在細(xì)數(shù)剩下的時(shí)間時(shí),我們迎來(lái)了一次更為重要的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì):畢業(yè)實(shí)習(xí)——長(zhǎng)春之行。
畢業(yè)實(shí)習(xí)是大學(xué)生完成四年的全部課程之后的最重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。也是在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)或畢業(yè)論文時(shí)必不可少的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它對(duì)于培養(yǎng)我們的動(dòng)手能力有很大的意義,而且可以使我們了解傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝和現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)。畢業(yè)實(shí)習(xí)為大學(xué)生提供了培養(yǎng)和造就實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的必要物質(zhì)基礎(chǔ)和良好的環(huán)境,這次畢業(yè)實(shí)習(xí)對(duì)我們畢業(yè)生來(lái)說(shuō)意義非常的重大,因此每位同學(xué)都必須珍惜這一難得的機(jī)會(huì),有效地利用寶貴的畢業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)間,把培養(yǎng)實(shí)踐能力和打造創(chuàng)新能力作為畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想。
我們的指導(dǎo)老師李老師安排我們的實(shí)習(xí)地點(diǎn)是:長(zhǎng)春;實(shí)習(xí)內(nèi)容:參觀于今年3月21日在中國(guó)長(zhǎng)春舉行的2013第十四屆東北(長(zhǎng)春)國(guó)際工程機(jī)械、建筑機(jī)械、礦山機(jī)械及工程車輛展覽會(huì)。
東北(長(zhǎng)春)國(guó)際工程機(jī)械、建筑機(jī)械、礦山機(jī)械及工程車輛展覽會(huì)自1999年首次舉辦以來(lái),已連續(xù)成功舉辦十三次。
我們這一實(shí)習(xí)小組于今年3月19日自學(xué)校出發(fā),日夜兼程于展會(huì)前夕到達(dá)目的地。休息一晚,次日我們開(kāi)始本次的實(shí)習(xí)內(nèi)容:參觀展會(huì)。
本次展覽會(huì)的展覽范圍相當(dāng)廣泛,包括:
1工程機(jī)械及設(shè)備:挖掘機(jī)械、裝載機(jī)、混凝土機(jī)械、路面機(jī)械、起重機(jī)械及起重運(yùn)輸設(shè)備、升降設(shè)備、鋼筋機(jī)械、及其它成套焊接設(shè)備、柴油發(fā)電機(jī)組等
2建筑機(jī)械及設(shè)備:塔吊、攪拌機(jī)、球磨機(jī)、烘干機(jī)、焊接設(shè)備及配件、電動(dòng)機(jī)、攪拌機(jī)等。
3礦山機(jī)械及設(shè)備
4特種車輛:自卸車、隨車起重機(jī)、大型拖車等
5各類施工中所用工具及防護(hù)用具等
展會(huì)中機(jī)械行業(yè)的各類型公司很多,如長(zhǎng)春市興泰起重機(jī)械有限公司,該公司具有橋式、門式、懸臂式、抓斗起重機(jī)、汽車生產(chǎn)線移載裝置、施工升降機(jī)、塔式起重機(jī)、的研發(fā)、生產(chǎn)、改造安裝維修能力;速衛(wèi)起重機(jī)械(上海)有限公司,該公司主營(yíng)鋁制輕型起重系列、氣動(dòng)平衡吊、電動(dòng)葫蘆起設(shè)備、鋼絲繩電動(dòng)起升機(jī)構(gòu)、起重機(jī)部件等產(chǎn)品;深圳市捷甬達(dá)實(shí)業(yè)有限公司,該公司生產(chǎn)各種數(shù)控車床、數(shù)控銑床、平面磨床等產(chǎn)品。再如泰州市利優(yōu)精密機(jī)械有限公司主營(yíng)刀具研磨機(jī)。
在展會(huì)上,我們見(jiàn)到了各式各樣的機(jī)械,豐富了我們的見(jiàn)識(shí),開(kāi)闊了我們的視野,讓我們將所學(xué)更好地理解,許多以前學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的疑惑都迎刃而解,更看到了機(jī)械行業(yè)在國(guó)家發(fā)展中的重要作用,機(jī)械強(qiáng)則一國(guó)基礎(chǔ)強(qiáng),這更堅(jiān)定了我學(xué)習(xí)機(jī)械研究機(jī)械的決心。
此次實(shí)習(xí),雖然時(shí)間不長(zhǎng),但是我卻收獲良多,實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)此次實(shí)習(xí),為我以后的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)工作打下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
課題
名稱
QTZ40塔式起重機(jī)總體及起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
系 別: 機(jī)械工程系
專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí): 機(jī)094
學(xué)生姓名: 陳福海
學(xué) 號(hào): 2009307426
指導(dǎo)教師: 李常勝
課題來(lái)源
導(dǎo)師課題
課題類別
工程設(shè)計(jì)
一、論文資料的準(zhǔn)備
1.塔式起重機(jī)簡(jiǎn)介
塔式起重機(jī)簡(jiǎn)稱塔機(jī)或者塔吊,是一種機(jī)身為塔架式結(jié)構(gòu)的全回轉(zhuǎn)動(dòng)臂架式起重機(jī)。塔式起重機(jī)由金屬結(jié)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)和電氣系統(tǒng)三部分組成。金屬結(jié)構(gòu)包括塔身、動(dòng)臂和底座等。塔機(jī)的工作機(jī)構(gòu)有五種:起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、小車牽引機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和大車走行機(jī)構(gòu)(行走式的塔機(jī))。電氣系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、控制器、配電柜、連接線路、信號(hào)及照明裝置等。塔式起重機(jī)的作業(yè)空間大,主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平輸送及建筑構(gòu)件的安裝。由于塔式起重機(jī)能夠靠近建筑物,在高層建筑施工中其幅度利用率比其它類型的起重機(jī)要高,可達(dá)到全幅度的80%。而普通履帶式、輪胎式起重機(jī)的幅度利用率不超過(guò)50%,并隨著建筑物高度的增加而急劇減小。因此塔式起重機(jī)在高層工業(yè)和民用建筑施工的使用中一直處于領(lǐng)先地位。應(yīng)用塔式起重機(jī)對(duì)于加快施工進(jìn)度、縮短工期、降低工程造價(jià)等方面起著重要的作用。
2. 塔式起重機(jī)發(fā)展?fàn)顩r
我國(guó)的塔機(jī)行業(yè)于20世紀(jì)50年代開(kāi)始起步,相對(duì)于中西歐國(guó)家由于建筑業(yè)疲軟造成的塔機(jī)業(yè)的不景氣, 我國(guó)的塔機(jī)業(yè)正處于一個(gè)迅速的發(fā)展時(shí)期。
20世紀(jì)50年代為滿足國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要引進(jìn)了蘇聯(lián)以及東歐一些國(guó)家的塔式起重機(jī)并進(jìn)行仿制。1954年仿制民主德國(guó)設(shè)計(jì)的建筑師-Ⅰ型塔式起重機(jī)在撫順試制成功了我過(guò)第一臺(tái)TQ2-6型塔式起重機(jī)。隨后又仿制蘇聯(lián)樣機(jī)研制了15t與25t塔式起重機(jī)這個(gè)時(shí)期我國(guó)生產(chǎn)與使用的塔式起重機(jī)的數(shù)量都較少。到了20世紀(jì)60年代我國(guó)開(kāi)始進(jìn)入了自行設(shè)計(jì)與制造塔式起重機(jī)的階段。隨后我國(guó)又自行設(shè)計(jì)制造了TQ-6型等塔式起重機(jī)至1965年全國(guó)已有生產(chǎn)廠10余家生產(chǎn)塔式起重機(jī) 360 多臺(tái)。這些塔式起重機(jī)都是下回轉(zhuǎn)動(dòng)臂式可整體拖運(yùn)能滿足六層以下民用建筑施工的需要。20世紀(jì)70年代起由于建筑施工的需要我國(guó)塔式起重機(jī)進(jìn)入了技術(shù)提高、品種增多的新階段。1972年我國(guó)第一臺(tái)下回轉(zhuǎn)的輕型輪胎式軌道兩用起重機(jī)問(wèn)世。這一時(shí)期還先后開(kāi)發(fā)了ZT100、ZT120、Z80型等小車變幅自升式塔式起重機(jī)、Q 4-20小車變幅內(nèi)爬式塔式起重機(jī)QTL16、TQ40、TQ45、TD25、QTG40、QTG60下回轉(zhuǎn)動(dòng)臂自行架設(shè)快裝塔式起重機(jī)等其年產(chǎn)量最高超過(guò)900臺(tái)標(biāo)志著我國(guó)塔式起重機(jī)行業(yè)進(jìn)入一個(gè)新的階段。
進(jìn)入20世紀(jì)80年代我國(guó)塔式起重機(jī)相繼出現(xiàn)了不少新產(chǎn)品主要有QT80A、QTZ100、QTZ120等自升式塔式起重機(jī)QT60、QTK60、QT25HK 等下回轉(zhuǎn)快裝塔式起重機(jī)和QT90上回轉(zhuǎn)動(dòng)臂下頂升接高塔式起重機(jī)等。這些產(chǎn)品在性能方面已接近國(guó)外70年代水平。這一時(shí)期的最高年產(chǎn)量達(dá)1400臺(tái)。與此同時(shí)隨著改革開(kāi)放和國(guó)際技術(shù)交流的增多為滿足建筑施工的需要也從國(guó)外引進(jìn)了一些塔式起重機(jī)其中有聯(lián)邦德國(guó)的Liebherr、法國(guó)的Potain以及意大利的Edilmac等公司的產(chǎn)品。由于這些塔式起重機(jī)制造質(zhì)量較好技術(shù)性能比較先進(jìn)極大地促進(jìn)了我國(guó)塔式起重機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造技術(shù)的進(jìn)步。 進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后我國(guó)塔式起重機(jī)行業(yè)隨著全國(guó)范圍建筑任務(wù)的增加而進(jìn)入了一個(gè)新的興盛時(shí)期年產(chǎn)量連年猛翻而且有部分產(chǎn)品出口到國(guó)外。全國(guó)塔式起重機(jī)的總擁有量也從20世紀(jì)50年代的幾十臺(tái)截止2000年約為6萬(wàn)臺(tái)。至此無(wú)論從生產(chǎn)規(guī)模應(yīng)用范圍和塔式起重機(jī)總量等角度來(lái)衡量我國(guó)均堪稱塔式起重機(jī)大國(guó)。
但是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理 品種型號(hào)大同小異制造技術(shù)不適應(yīng) 沒(méi)有形成規(guī)模工業(yè)有制約著我國(guó)塔式起重機(jī)的發(fā)展。
國(guó)外塔機(jī)發(fā)展的主要代表性國(guó)家或地區(qū)有歐洲、日本、澳大利亞。從20世紀(jì)90年代開(kāi)始?xì)W洲塔機(jī)行業(yè)緩慢復(fù)蘇目前歐洲生產(chǎn)塔機(jī)的國(guó)家有德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、意大利、俄羅斯、西班牙、瑞典、丹麥等主要廠家有法國(guó)Potain德國(guó)Liebherr、Peiner、Wolff意大利。
二、本課題的目的(重點(diǎn)及擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題)
本課題針對(duì)QTZ40塔式起重機(jī)的總體設(shè)計(jì)、臂架、變幅機(jī)構(gòu),起升機(jī)構(gòu)進(jìn)行了重點(diǎn)研究。目的在于闡明QTZ40塔式起重機(jī)的工作原理,總體設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)塔機(jī)的結(jié)構(gòu)形式分析,對(duì)塔式起重機(jī)進(jìn)行工作仿真,為進(jìn)一步分析研究塔式起重機(jī)的總體、臂架、起升機(jī)構(gòu)提供證據(jù)。
塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)系統(tǒng),主要包括:機(jī)械傳動(dòng)鏈中減速器的高速軸上裝工作制動(dòng)器,卷筒法蘭盤上安裝的液壓式安全制動(dòng)器;由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)或可編程序控制器PLC與控制電路組成的電氣控制系統(tǒng);在正常情況下只要起重機(jī)主電源接通,安全制動(dòng)器始終處于通電打開(kāi)狀態(tài);在起重機(jī)供電系統(tǒng)故障及起升機(jī)構(gòu)故障情況下安全制動(dòng)器閉合;其特點(diǎn)是在起升機(jī)構(gòu)發(fā)生故障,檢測(cè)元件檢測(cè)出的信號(hào)送入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)或可編程序控制器PLC,經(jīng)計(jì)算及邏輯判斷,再輸出信號(hào)控制工作制動(dòng)器先閉合,并經(jīng)過(guò)延時(shí)后,安全制動(dòng)器再閉合;或者在緊急停電情況下利用安全制動(dòng)器節(jié)流閥作用,使安全制動(dòng)器滯后閉合。減小安全制動(dòng)器閉合時(shí)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)鏈造成的沖擊載荷,避免了零部件損壞,確保了設(shè)備和工作人員安全。
塔式起重機(jī)上的起升系統(tǒng),操作人員只需攜帶輕巧的發(fā)射系統(tǒng),自由走動(dòng)并選擇最佳(安全)視覺(jué)位置實(shí)行操作,消除了以往由于視線不清、環(huán)境惡劣或指揮配合不當(dāng)?shù)纫蛩卦斐傻氖鹿孰[患,保證了安全操作;操作、系纜、掛鉤可由一人單獨(dú)承擔(dān),無(wú)需他人指揮,節(jié)省了人力資源;操作人員獨(dú)立判斷,操作的準(zhǔn)確性、連貫性比以往得以顯著提高,從而大幅度提高了生產(chǎn)效率。
本課題主要在分析了塔式起重機(jī)在工程實(shí)際中的應(yīng)用情況、主要形式及其作用,提出了對(duì)塔式起重機(jī),特別是對(duì)塔式起重機(jī)的重要組成部分——起升系統(tǒng)進(jìn)行研究,操作更加方便,成本更加低廉,具有重要現(xiàn)實(shí)意義的思想。本課題在理論和實(shí)踐中的主要成果與特色如下:
(1)應(yīng)用設(shè)計(jì)方法學(xué)對(duì)塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的總體方案進(jìn)行了優(yōu)化決策,采用基于數(shù)學(xué)規(guī)劃的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的減速器進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),提出使用基于有限元法的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對(duì)起升卷筒進(jìn)行目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
(2)論述了設(shè)計(jì)方法學(xué),包括功能分析法和層次分析法的基本原理和設(shè)計(jì)思想。其中,運(yùn)用功能分析法對(duì)門式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)總體方案進(jìn)行定性的分析,而運(yùn)用層次分析法對(duì)塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)總體方案進(jìn)行定性和定量相結(jié)合的方法。
三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路
主要內(nèi)容:
1.塔機(jī)總體方案設(shè)計(jì)。
2.總體設(shè)計(jì)整體穩(wěn)定性校核計(jì)算。
3.選擇起升機(jī)構(gòu)。
4.起重臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核。
5.繪制塔機(jī)總圖、起升機(jī)構(gòu)部裝圖、起重臂裝配圖和單節(jié)臂結(jié)構(gòu)圖等。
6.編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。
研究方法:
(1)資料的準(zhǔn)備
通過(guò)上網(wǎng)和畢業(yè)實(shí)習(xí),搜集同類已研發(fā)產(chǎn)品相關(guān)資料,了解國(guó)內(nèi)外塔式起重機(jī)總體設(shè)計(jì)和起升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的已研發(fā)的產(chǎn)品,借鑒這些產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路為自己的設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。了解所做設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)部件的相關(guān)信息,為以后設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。
(2)參數(shù)確定
根據(jù)所查資料,了解了起重機(jī)的相關(guān)參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)部件,選擇能滿足條件的相關(guān)零部件。根據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法并結(jié)合相似產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中確定各個(gè)關(guān)鍵的合理尺寸和形狀。整體和各個(gè)部件的形狀和尺寸確定后,用二維作圖工具(Autocad等)繪制出各個(gè)主要部件的圖形圖和總裝圖,明確產(chǎn)品的具體形狀和設(shè)計(jì)尺寸。
研究思路:
在指導(dǎo)老師的幫助下去塔機(jī)生產(chǎn)廠進(jìn)行實(shí)習(xí)了解塔機(jī)的各種生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)最后完成設(shè)計(jì)任務(wù)。
四、總體安排和進(jìn)度(包括階段性工作內(nèi)容及完成日期)
2013.3.25-2013.3.28 熟悉整理資料
2013.3.29-2013.4.13 方案選擇及總體設(shè)計(jì)
2013.4.14-2013.4.20 繪制總圖
2013.4.21-2013.5.15 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2013.5.16-2013.6.5 繪制起升機(jī)構(gòu)裝配圖
2013.6.6-2013.6.19 繪制零件圖紙
2013.6.20-2013.6.21 準(zhǔn)備論文及答辯
五、主要參考文獻(xiàn)
[1] 哈爾濱建筑工程學(xué)院主編.工程起重機(jī).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社
[2] 董剛、李建功主編.機(jī)械設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社
[3] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社(5冊(cè))
[4] GB/T9462—1999 塔式起重機(jī)技術(shù)條件
[5] GB/T13752—1992 塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范
[6] GB5144—1994 塔式起重機(jī)安全規(guī)程
[7] 濮良貴、紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版).高等教育出版社
[8] 吳永平等.工程機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2007.
[9] 吳慶鳴 何小新 工程機(jī)械設(shè)計(jì) 武漢 武漢大學(xué)出版社 2006.
[10] 楊國(guó)平 現(xiàn)代工程機(jī)械技術(shù) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2006.
[11] 工程機(jī)械設(shè)計(jì)
[12] 吳宗澤、羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).高等教育出版社,2006.5
[13] 濮良貴、紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).高等教育出版社,2000.12
[14] 吳宗澤主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社,2002
指導(dǎo)教師意見(jiàn):
指導(dǎo)教師簽名: 日期:
教研室意見(jiàn):
教研室主任簽名: 日期:
系意見(jiàn):
系領(lǐng)導(dǎo)簽名: 日期:
系蓋章
河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
課題
名稱
QTZ40塔式起重機(jī)總體及起升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
系: 機(jī)械工程系
專業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其制動(dòng)化
班級(jí): 機(jī)094
姓名: 陳福海
學(xué)號(hào): 2009307426
起迄日期:2013年3月25日~ 2013年 6月21日
設(shè)計(jì)(論文)地點(diǎn): 綜405
指導(dǎo)教師: 李常勝
目錄
第1章 前言·················································································1
1.1塔式起重機(jī)概述········································································1
1.2塔式起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)································································1
第2章 總體設(shè)計(jì)···········································································1
2.1 概述···················································································2
2.2 總體設(shè)計(jì)方案的確定··································································2
2.2.1金屬結(jié)構(gòu)···········································································2
2.2.2工作機(jī)構(gòu)··········································································19
2.2.3安全保護(hù)裝置·····································································26
2.3總體設(shè)計(jì)原則······································································· 28
2.3.1整機(jī)工作級(jí)別································································· 28
2.3.2機(jī)構(gòu)工作級(jí)別································································· 28
2.3.3主要技術(shù)性能參數(shù)··························································· 29
2.4平衡臂與平衡重的計(jì)算·······························································29
2.5起重特性曲線··········································································31
2.6塔機(jī)風(fēng)力計(jì)算··········································································32
2.6.1工作工況Ⅰ······································································33
2.6.2工作工況Ⅱ······································································36
2.6.3非工作工況Ⅲ ··································································39
2.7整機(jī)的抗傾翻穩(wěn)定性計(jì)算····························································41
2.7.1工作工況Ⅰ·······································································42
2.7.2工作工況Ⅱ········································································43
2.7.3非工作工況Ⅲ·····································································44
2.7.4工作工況Ⅳ·······································································45
第3章 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算·······················································47
3.1起升機(jī)構(gòu)的形式·······································································47
3.2 確定起升機(jī)構(gòu)滑輪組倍率···························································49
3.3 鋼絲繩的選擇········································································50
3.4 確定卷筒的尺寸·····································································51
3.5 選擇電動(dòng)機(jī)···········································································52
3.6計(jì)算傳動(dòng)比,確定卷筒直徑·························································53
3.7 校驗(yàn)卷筒··············································································54
3.8 選擇滑輪··············································································54
3.9 選擇減速器、制動(dòng)器、聯(lián)軸器······················································55
3.10 電動(dòng)機(jī)及起升機(jī)構(gòu)起、制動(dòng)時(shí)間校驗(yàn)············································58
第4章 吊鉤組的設(shè)計(jì)····································································61
4.1 吊鉤組的形式·········································································61
4.2 吊鉤的形式············································································61
4.3 吊鉤計(jì)算···············································································62
4.4 吊鉤橫梁計(jì)算·········································································64 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)··············································································66
參考文獻(xiàn)·····················································································67
摘要
塔式起重機(jī)作為建筑施工的主要設(shè)備,在建筑等行業(yè)發(fā)揮著極其重要的作用。塔式起重機(jī)屬于臂架型起重機(jī),由于其臂架鉸接在較高的塔身上,且可回轉(zhuǎn),臂架長(zhǎng)度較大,結(jié)構(gòu)輕巧、安裝拆卸運(yùn)輸方便,適于露天作業(yè),因此大多數(shù)用于工業(yè)與民用建筑施工。
塔式起重機(jī)是為了滿足高層建筑施工、設(shè)備安裝而設(shè)計(jì)的新型起重運(yùn)輸機(jī)械,QTZ40塔式起重機(jī)是由建設(shè)部長(zhǎng)沙建設(shè)機(jī)械研究院設(shè)計(jì)的新型建筑用塔式起重機(jī),該機(jī)為水平臂架,小車變幅,上回轉(zhuǎn)自升式多用途塔機(jī)。
本設(shè)計(jì)的題目是固定式QTZ40塔式起重機(jī)起升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。QT40塔式起重機(jī)有多種形式,此次設(shè)計(jì)的形式為上回轉(zhuǎn)液壓頂升自動(dòng)加節(jié),可隨著建筑物的升高而升高,固定式高度為36米,在附著狀態(tài)下可達(dá)到100米,其工作幅度為50米。
本設(shè)計(jì)書(shū)主要包括四部分:第一部分主要是對(duì)現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外塔式起重機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)以及QTZ40塔式起重機(jī)特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)合,做了一個(gè)簡(jiǎn)要的概述;第二部分是QTZ40塔式起重機(jī)總體方案的選擇及總體設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程;第三部分是起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算;第四部分是吊鉤組的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞: QTZ40塔式起重機(jī) 起升機(jī)構(gòu) 吊鉤組
ABSTRACT
As an important facility, the tower crane plays an important role in construction industry. The tower crane belongs to the arm rack type crane. Its arm is hinged on the high tower body, and it may rotate. It has longer arm, dexterous structure. What’s more, it is easy to be assembled, disassembled and transported. It is suitable for the open-air work and mainly used for industry and civil construction
Tower cranes are to meet high-rise construction building, equipment installation and design as a new type machinery of lifting transport. The QTZ40 tower cranes are new tower cranes designed by Changsha Institute of the Ministry of Construction Machinery used in construction building. The aircraft is horizontal boom, trolley luffing, on the back or decanted from the tower-type multi-purpose machines .
The design topic is the stationary QTZ40 tower crane system and the design of lifting structure. There are many kinds of QTZ40 tower crane. The form of this design is as below. With an upper rotating hydraulic pressure propping system, the machine could add height automatically and thus rise with the building ascension. The stationary type is 36meter high; it could reach the height of 100meters when it is being adhered. Its work scope is 50 meters.
This design book mainly includes four parts. The first part summarizes the present situation and the development tendency of the Tower crane in both our country and abroad, as well as the characteristic and application occasion.The second part is the QTZ40 tower crane overall concept choice and the system design computation process; the third part is the organization design and the computation of lifting mechanism;and the last is the design of the hook group.
KEY WORDS: QTZ40 tower crane lifting mechanism hook group
第38卷增刊 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào) Vol.38.sup
2004年6月 JOURNAL OF SHANGHAI JIAOTONG UNIVERSITY Jun.2004
對(duì)塔式起重機(jī)臂三維裂紋的有限元斷裂分析
曹宗杰,匡振邦和李昌平
中國(guó)上海交通大學(xué)工程力學(xué)系, 200240
中國(guó)長(zhǎng)春航空空軍大學(xué)機(jī)械工程系,130022
zjcao96@sina.com,zbkiang@mail.sjtu.edu.cn,Lichangpingl@sina.com
摘要:本文介紹了在三維裂紋前端位移域的局部解和構(gòu)造三維裂紋問(wèn)題的一種新方法,和提出了一種新方法用于計(jì)算三維裂紋問(wèn)題的應(yīng)力強(qiáng)度因子。用現(xiàn)有的方法,對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與縱向閉合裂紋軸向張力進(jìn)行了分析。裂紋擴(kuò)展是可能的,因?yàn)檩S壓塔式起重機(jī)主臂的關(guān)節(jié)附近有環(huán)拉伸應(yīng)力。應(yīng)力和應(yīng)力強(qiáng)度因子用于塔式起重機(jī)主臂關(guān)節(jié)計(jì)算。探討了焊接殘余應(yīng)力和應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響。
關(guān)鍵詞:應(yīng)力強(qiáng)度因子;殘余應(yīng)力奇異有限元;裂紋
1引言
電力系統(tǒng)塔式起重機(jī)是塔式起重機(jī)類型中最重的的一個(gè)。一些災(zāi)難性事故發(fā)生時(shí)塔式起重機(jī)都是在使用工程中的。磁測(cè)量,封閉式縱向裂縫在塔式起重機(jī)主臂的表面經(jīng)常發(fā)現(xiàn)。裂縫影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,因此對(duì)縱向閉合裂紋塔式起重機(jī)主臂的強(qiáng)度必須進(jìn)行分析。因?yàn)榱鸭y尖端,一般方法很難準(zhǔn)確地確定裂紋如何影響塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。許多研究人員在裂紋尖端的奇異領(lǐng)域提出了各種模擬和處理。每一種方法都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)存在。他們中的大多數(shù)是需要密集的網(wǎng)格計(jì)算的有限元方法。一些更為精確的元素,如雜交/混合有限元,有更精確的結(jié)果,但是它很難控制結(jié)果的穩(wěn)定性。因此需要在工程上應(yīng)用一種特殊的算法。
奇異有限元求解應(yīng)力強(qiáng)度因子裂紋問(wèn)題時(shí)有特殊的優(yōu)勢(shì)。在本文中的三維裂紋的前端位移域解決方案,介紹了一種構(gòu)建二維裂紋彈性問(wèn)題和三維裂紋問(wèn)題的新的奇異單元,并提出了一種新方法用于計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子的三維裂紋問(wèn)題。此方法不僅可以節(jié)省內(nèi)存和計(jì)算時(shí)間,也增加了對(duì)涉及到應(yīng)力強(qiáng)度因子有限域問(wèn)題的計(jì)算解的精度。與現(xiàn)有的方法相比,對(duì)縱向閉合裂紋的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度軸向張力進(jìn)行了分析。對(duì)塔起重機(jī)的主臂關(guān)節(jié)應(yīng)力和應(yīng)力強(qiáng)度因子進(jìn)行計(jì)算。探討了焊接殘余應(yīng)力和應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響。
2奇異有限元方法
由于應(yīng)力裂紋奇異性的存在,常規(guī)有限元應(yīng)力域精確的表達(dá)強(qiáng)度是非常困難的。因此,任意裂紋形狀的三維物體,局部位移場(chǎng),應(yīng)力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)可以表示為如下形式:
(1)
(2)
(3)
這里的、和分別是分布函數(shù)矩陣的局部應(yīng)力場(chǎng),應(yīng)變場(chǎng)和位移場(chǎng)。的應(yīng)力強(qiáng)度因子(SIF)的陣列在裂紋前沿的任意一點(diǎn),二次插值函數(shù)模擬元素中裂紋前沿的應(yīng)力強(qiáng)度因子是該點(diǎn)放置在裂紋前端的功能。然后下面的公式可給出:
(4)
(5)
(6)
其中L是應(yīng)力強(qiáng)度因子的二次插值函數(shù)矩陣;是應(yīng)力強(qiáng)度因子在單元節(jié)點(diǎn)的陣列,是在裂紋前沿的應(yīng)力強(qiáng)度因子的節(jié)點(diǎn)數(shù)組。局部解式(1)-(3)為等參單元,對(duì)任意形狀的三維裂紋單元位移場(chǎng)如下:
(7)
其中q是節(jié)點(diǎn)位移,并用奇異的元素?cái)?shù)。M是M的節(jié)點(diǎn)單元邊界,L是元素邊界節(jié)點(diǎn)。根據(jù)應(yīng)變與位移之間的關(guān)系,為,可以得到以下方程
(8)
其中和為應(yīng)變向量應(yīng)力矢量;是微分算子;B是應(yīng)變矩陣;是奇異應(yīng)變矩陣;D是彈性系數(shù)矩陣。根據(jù)應(yīng)力和應(yīng)變之間的關(guān)系,可以得到以下方程:
(9)
3三維裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子
根據(jù)最小勢(shì)能原理,可以得到以下方程
(10)
當(dāng)是整個(gè)研究區(qū)時(shí),是奇異的區(qū)。f和分別是表面力的奇異單元。將式(7)-(9)代入式(10),可以得到以下方程:
(11)
其中Q是全球位移陣列。F和分別是整體區(qū)域研究和奇異區(qū)域邊界力向量。K是整體剛度矩陣。是耦合的整體剛度矩陣元素之間的定期和奇異的元素。是奇異單元的整體剛度矩陣。通過(guò)分別改變Q和之間的獨(dú)立性,可以得到以下方程
(12)
(13)
當(dāng)時(shí),式(13)可以改寫(xiě)為下列形式:
(14)
替代式(14)代入式(12),可以得到以下方程:
(15)
當(dāng) (16)
(17)
4數(shù)值例子
塔式起重機(jī)是桁架結(jié)構(gòu),其主臂是無(wú)縫鋼管()是20鋼材料。裂紋的長(zhǎng)度為5~500mm,裂縫的深度為0.5~2.5mm。計(jì)算模型的建立應(yīng)用二十節(jié)點(diǎn)三維有限元素。關(guān)節(jié)臂有限元網(wǎng)格與附近的封閉式縱向裂縫的主要危險(xiǎn)如圖1所示。裂縫計(jì)算長(zhǎng)度為500mm。分別計(jì)算裂縫深度,為1.5,2.5,3和3.5毫米。計(jì)算負(fù)荷()等于。出于焊接殘余應(yīng)力對(duì)主臂與封閉式縱向流的考慮,焊接殘余應(yīng)力()相當(dāng)于等于0.5。泊松分布,材料的楊氏模量的比分別等于0.3和0.07 MN /。環(huán)拉伸應(yīng)力在不同的徑向截面無(wú)焊接殘余應(yīng)力,如圖2所示。環(huán)拉伸應(yīng)力不同軸向截面無(wú)焊接殘余應(yīng)力如圖3和圖4所示。通過(guò)上述計(jì)算,塔式起重機(jī)主臂的關(guān)節(jié)部分有環(huán)的拉伸應(yīng)力在可能的流環(huán)附近傳播。
從圖2~4可知,主臂縱向閉合裂紋的環(huán)拉伸應(yīng)力降低時(shí)有焊接殘余應(yīng)力。在不同的情況下,主臂關(guān)節(jié)部分應(yīng)力強(qiáng)度因子的三維裂紋附近無(wú)焊接殘余應(yīng)力和對(duì)焊接殘余應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算,如圖5,圖6所示。從圖5可以看出,最大應(yīng)力強(qiáng)度因子等于時(shí)裂紋的厚度為3.5mm,關(guān)節(jié)處發(fā)生較少, 在10cm左右。單邊緣裂紋擴(kuò)展門檻值,它的長(zhǎng)度是0.025到5毫米,是從4.0至的20鋼材料。主臂關(guān)節(jié)附近的最大應(yīng)力強(qiáng)度因子小于單邊緣裂紋擴(kuò)展門檻值。如圖6,最大應(yīng)力強(qiáng)度因子等于時(shí),裂紋深度等于3.5mm。最大應(yīng)力強(qiáng)度因子與焊接殘余應(yīng)力小于無(wú)焊接殘余應(yīng)力。
5結(jié)論
本文對(duì)三維裂紋前端位移域的解決方案進(jìn)行了介紹和三維裂紋問(wèn)題的一種新的奇異單元的構(gòu)造,和提出了一種新方法,計(jì)算三維裂紋問(wèn)題的應(yīng)力強(qiáng)度因子。與用現(xiàn)有的方法,對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與縱向閉合裂紋軸向張力進(jìn)行了分析。這是可能的裂紋擴(kuò)展,因?yàn)槭怯协h(huán)的拉伸應(yīng)力下的軸壓塔式起重機(jī)主臂的關(guān)節(jié)附近的應(yīng)力。焊接殘余應(yīng)力對(duì)焊接材料強(qiáng)度有害,但焊接殘余應(yīng)力使主臂環(huán)拉伸應(yīng)力下降。在同一時(shí)間,應(yīng)力強(qiáng)度因子的下降,改進(jìn)了塔式起重機(jī)主臂的安全性。
參考文獻(xiàn)
[1] 王志超,張理蘇,《一種新的準(zhǔn)諧調(diào)有限元列式方法及在斷裂力學(xué)中的應(yīng)用》1990.37(6)1195-1201
[2] O.C.欽科維奇(Zienkiewicz O.C.),《有限元法》,麥格勞希爾圖書(shū)有限公司第三版:669,1977
[3]Barsoum RS.Int J.Numer.Merh.Engng.1976,10:25~37
[4] Abdel Wahab MM, De Roeck G A Finite Element Solution for Elliptical Cracks Using the ICCI Method^ Engineering Fracture Mechanics, 1996,53:518-526
[5] 曹宗杰《三維奇異準(zhǔn)諧調(diào)單元理論研究及其數(shù)值分析》,1994。
[6] Raju Ls, Newman JC_ Stress-intensiEy Factors for A Wide Range of Semi-eUiptical Surface Cracks in Finite- thickness Plates, Engineering Fracture Mechanics, 1979,11:817-829.
[7] 匡振邦,馬法尚,《裂紋端部場(chǎng)》,中國(guó)西安大學(xué)出版社,2002