PAGE6學(xué)院機械自動化學(xué)院專業(yè)機械工程及自動化學(xué)號200603130212學(xué)生姓名陳旭__指導(dǎo)教師龍靖宇日期2010年4月_畢業(yè)設(shè)計開題報告1.課題名稱：16/3噸橋式起重機結(jié)構(gòu)及運行機構(gòu)設(shè)計2.課題的目的與意義：起重機是指能在一定范圍內(nèi)垂直起升和水平移動物品的機械，具有動作間歇性和作業(yè)循環(huán)性，多用于人力不能完成的任務(wù)。橋式起重機：橫架于車間、倉庫和料場上空進行物料吊運的起重設(shè)備。由于它的兩端坐落在高大的水泥柱或者金屬支架上，形狀似橋，所以又稱“天車”或者“行車”。3.課題的相關(guān)知識：3.1橋式起重機的歷史及現(xiàn)狀1.起重機歷史。中國古代灌溉農(nóng)田用的桔是臂架型起重機的雛形。14世紀，西歐出現(xiàn)了人力和畜力驅(qū)動的轉(zhuǎn)動臂架型起重機。19世紀前期，出現(xiàn)了橋式起重機；起重機的重要磨損件如軸、齒輪和吊具等開始采用金屬材料制造，并開始采用水力驅(qū)動。19世紀后期，蒸汽驅(qū)動的起重機逐漸取代了水力驅(qū)動的起重機。20世紀20年代開始，由于電氣工業(yè)和內(nèi)燃機工業(yè)迅速發(fā)展，以電動機或內(nèi)燃機為動力裝置的各種起重機基本形成。我國起重機最早是通過學(xué)習(xí)和仿造前蘇聯(lián)的技術(shù)制造出來的，因此，我國起重機到現(xiàn)在還殘留著前蘇聯(lián)起重機原型的影子。受到我國國內(nèi)條件以及傳統(tǒng)冶金工藝的制約，國內(nèi)起重機制造業(yè)在改革開放前幾乎沒有發(fā)展，還是50年代前蘇聯(lián)的水平。改革開放后，國內(nèi)起重機生產(chǎn)廠家開始對起重機進行各種摸索和改進，來適應(yīng)日益強大的生產(chǎn)需求，其中既有成功的例子，也有失敗的教訓(xùn)。20世紀90年代以來，以我國起重機龍頭企業(yè)太原重型機械廠和大連起重機廠為首，一些廠家開始與國外同行接觸，進行技術(shù)合作，把經(jīng)過實踐檢驗成熟可靠的技術(shù)應(yīng)用于新的產(chǎn)品中，為我國鑄造起重機行業(yè)揭開了新的篇章。為了在國際起重機行業(yè)占有一席之地，我們還必須在引進吸收先進技術(shù)的同時，舉一反三，積極探索鑄造起重機的發(fā)展方向，以形成自己的特色和優(yōu)勢。2.起重機現(xiàn)狀目前各行業(yè)中使用的橋式起重機數(shù)不勝數(shù)，普遍采用小型PLC控制和調(diào)壓調(diào)速，基本上沒有智能化產(chǎn)品。中小型橋式起重機大多應(yīng)用16/3.2T,50/10T以及32/16T等類型，在冶金工業(yè)的大型起重機，各大鋼鐵公司基本上采用200t～480t起重機，而中小企業(yè)絕大多數(shù)采用趨于淘汰邊緣的75t～160t起重機，這些起重機的更新?lián)Q代和現(xiàn)代化改造項目，形成了巨大的市場需求，也是科研人員進一步研發(fā)的動力和機會。3.2橋式起重機的用途：橋式起重機的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運行，起重小車沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運行，構(gòu)成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設(shè)備的阻礙。它是使用范圍最廣、數(shù)量最多的一種起重機械。3.3橋式起重機的結(jié)構(gòu)形式：橋式起重機從名稱上看就是象橋。他是跨在二側(cè)的高空吊車粱的軌道上運行的。如果這橋有一根粱，稱單粱，二根粱為雙粱。如果單粱，往往采用順粱行走的機械部分和起重的機械部分裝在一體掛在粱下，俗稱電動葫蘆。吊車的控制一般在地面，操作人員需在地面跟隨吊車的移動而行走。起重能力不大，操縱直觀容易。雙粱吊車有二根粱，粱間有一定間隙。順粱行走的機械部分和起重的機械部分一起裝在小車上，跨在雙粱上部運行。起重能力可以較大，控制人員在吊車上的控制室內(nèi)。需地面指揮人員和吊車操作人員配合進行工作。選用橋式吊車的前提是廠房（包括露天廠房）在土建設(shè)計時已考慮安裝了吊車粱。如果沒有吊車粱，廠房需安裝吊車，則應(yīng)選用軌道在地面的龍門吊車。吊車的起重能力應(yīng)根據(jù)需要和廠房設(shè)計吊車粱的承重能力決定。橋式吊車一般都有定型產(chǎn)品，只要確定起重能力，就可以從產(chǎn)品目錄中選擇，是單粱還是雙粱應(yīng)取決于符合起重能力的產(chǎn)品型號和規(guī)格。3.4小型橋式起重機的特點：安裝方便，自重輕；小型橋式起重機的工作級別在A5級及以下級別，自重輕，便于安裝在非重型機械工作的場所，安裝方便，便于拆卸和檢修。2、工作范圍廣泛：除礦山機械等大型重工環(huán)境下，幾乎可以處處看到小型橋式起重機的影子，在搬運小型零件，及人工輔助等方面，小型橋式起重機發(fā)揮了他最主要的作用。3、沖擊載荷?。荷a(chǎn)工藝和生產(chǎn)周期決定小型橋式起重機的機構(gòu)不必有很大的沖擊載荷，因為搬運的物體重量都不是很大，因此，小型橋式起重機不會有很大的慣性。4、運轉(zhuǎn)靈活。小型橋式起重機可以由人工進行精確而且細致的驅(qū)動，因此，運轉(zhuǎn)靈活，適合于配合工作人員工作。5、載重量小。因為其本身的材料強度等限制，起重量明顯小于鑄造起重機等。由于上述諸特點，因此對橋式起重機發(fā)展有如下的要求：1、工作速度。小型橋式起重機工作速度一般不會超過12m/min，因此，工作期間如果起升速度過高，可能會出現(xiàn)脫鉤等危險狀況，所以，小型橋式起重機不能超載以及高速操作。2、極高的可靠性。由于服務(wù)的對象是連續(xù)生產(chǎn)的設(shè)備，起重機發(fā)生故障產(chǎn)生的損失往往大于起重機本身的價值。3、安全措施。因為起吊重物帶有速度和高度，因此，起吊時不能脫落，以防造成人員傷亡，要有完善的保護措施。4、定期維護。周期性的運轉(zhuǎn)會造成起重機磨損，需定時維護，杜絕危險。5、操作室環(huán)境。車間里高溫、多粉塵、噪聲大，因此司機室內(nèi)應(yīng)裝除塵、隔熱、降溫、隔音等裝置。3.5橋式起重機的發(fā)展趨勢：隨著工業(yè)的發(fā)展，橋式起重機日常趨向高速化大型化智能化方向發(fā)展。高速化：大型橋式起重機主起升機構(gòu)的起升速度已達12m／min，付起升速度15m／min，主副小車運行速度均在40m／min，大車運行80m／min以上。大型化，英國亞當森公司生產(chǎn)的世界上最大的鑄造起重機起重量已達550t，目前國內(nèi)最大的太原重工股份公司生產(chǎn)的450t起重機，使用在寶鋼、武鋼、鞍鋼、共有十多臺。智能化：整機電控配置先進，已發(fā)展到全部機構(gòu)變頻調(diào)速，檢測手段先進，運行自動監(jiān)控、自動跟蹤、檢測智能化，給維護檢修提供了便捷。因此對于大型化的鑄造起重機，主起升機構(gòu)安全可靠性的設(shè)計就顯得更尤為重要。否則一旦發(fā)生事故后果是十分嚴重的。4.課題設(shè)計主要內(nèi)容：4.1主要技術(shù)參數(shù)：工作級別A5跨度L（m）25.5主起升副起升小車運行大車運行起升重量Q（t）163 起升高H(m)1214工作V(m/min)9.518.544.274工作級別A5A5A5A5JC%75%75%75%75%4.2設(shè)計計算：橋架結(jié)構(gòu)設(shè)計及主、端梁強度計算，主梁強度計算；大車運行機構(gòu)設(shè)計計算。4.3繪圖：橋架、主梁、端梁、主梁端梁聯(lián)接部分，大車運行機構(gòu)及零部件。5.設(shè)計初步方案：5.1起重機的結(jié)構(gòu)：由于起重量為16/3t，對起重機的強度要求較低，故決定采用二梁二軌式起重機。5.2起重機的大車運行機構(gòu)：大車運行機構(gòu)的設(shè)計和橋架的設(shè)計同時進行。設(shè)計的思路如下：1、確定橋架結(jié)構(gòu)的型式和大車運行機構(gòu)的傳動方式；2、置橋架的機構(gòu)尺寸；3、安排大車運行機構(gòu)的的具體位置和尺寸；4、綜合考慮兩者的關(guān)系和完成各部分的設(shè)計；同時，對大車運行的機構(gòu)設(shè)計的基本要求如下：1、機構(gòu)要緊湊，結(jié)構(gòu)要輕；2、和橋架配合要合適。這樣，橋架容易設(shè)計，機構(gòu)好布置，并且使走臺不致過大；3、盡量減輕主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，不影響橋架的剛度；4、維護檢修方便，結(jié)構(gòu)布置合理，使司機從駕駛室上、下走臺方便，便于裝拆零件及操作；6.設(shè)計進度：開題報告4月10日～4月15日譯文4月16日～4月20日設(shè)計說明書4月21日～5月4日設(shè)計圖紙5月5日～6月5日答辯6月10日7.參考文獻:陳道南，盛漢中.起重機課程設(shè)計[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1993陳道南.起重運輸機械[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1997張質(zhì)文，王金諾，虞和謙等.起重機設(shè)計手冊[M].北京：中國鐵道出版社，1998東北工學(xué)院?機械零件設(shè)計手冊?編寫組，機械零件設(shè)計手冊（第二版），冶金工業(yè)出版社，1987中華人民共和國國家標準GB3811-83起重機設(shè)計規(guī)范.北京：中國標準出版社，1983大連起重機廠.起重機設(shè)計手冊[M].沈陽：遼寧人民出版社，1979揚長骙.起重機械[M].北京：機械工業(yè)出版社,1982中國工程機械網(wǎng).工程起重機產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]./news/articleview/2004-5-10/article_view_14225.htm，2003丁中立.國外工程起重機發(fā)展趨勢[J]./gongxue/jxhg/qushi/200411/3725.html,2004-11-23Purdum.T.MachineDesign[M].JournalofCoalScience&Engineering,1978成大先.機械設(shè)計手冊單行本減（變）速器·電機與電器[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1王昆等.機械設(shè)計、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，1996宋寅.起重機運行機構(gòu)減速器選擇中的幾個問題.鐵道貨運[J]，2003，（2）：26-30國家機械工業(yè)委員會西安重型機械研究所.重型機械標準[S].北京：國家機械工業(yè)委員會重型機械局，1987成大先.機械設(shè)計手冊第2卷[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004Fuzzyprojectioncontrollaw