集裝箱門式起重機門架結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p>　　LMQ3535集裝箱門式起重機</p><p>　　門架結(jié)構(gòu)CAD/CAE</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書</p><p>　　設(shè)計(論文)題目: LMQ3535集裝箱門式起重機門架結(jié)構(gòu)CAD/CAE</p><p

2、>　　設(shè)計(論文)主要內(nèi)容</p><p>　?。?）研究的目的、意義；</p><p>　?。?）LMQ3535集裝箱門式起重機總體設(shè)計計算；</p><p>　?。?）LMQ3535集裝箱門式起重機門架結(jié)構(gòu)有限元分析；</p><p>　?。?）LMQ3535集裝箱門式起重機門架結(jié)構(gòu)三維建模；</p><p>

3、;<b>　?。?）總結(jié)與展望。</b></p><p><b>　　要求完成的主要任務(wù)</b></p><p>　　相關(guān)國內(nèi)外資料查閱 </p><p><b>　　設(shè)計階段</b></p><p>　　1）LMQ3535集裝箱門式起重機總體設(shè)計計算

4、</p><p>　?。?）確定起重機總體主要設(shè)計尺寸；</p><p>　?。?）確定主要工作機構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)的形式；</p><p>　?。?）各工作機構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)的計算工況、計算載荷以及載荷組合；</p><p>　?。?）進行總體穩(wěn)定性計算；</p><p>　?。?）進行輪壓計算；</p><

5、;p>　?。?）整機穩(wěn)定性計算；</p><p>　　（7）繪制總體方案圖1張（A1）；</p><p>　　（8）完成起重機總體設(shè)計計算書。</p><p>　　2）LMQ3535集裝箱門式起重機門架結(jié)構(gòu)CAD/CAE</p><p>　?。?）確定起重機門架結(jié)構(gòu)形式和幾何尺寸；</p><p>　　（2）簡化

6、門架結(jié)構(gòu)的計算模型；</p><p>　?。?）門架結(jié)構(gòu)的載荷分析；</p><p>　?。?）確定門架結(jié)構(gòu)的計算工況；</p><p>　?。?）輸出計算結(jié)果；</p><p>　?。?）驗算強度，剛度；</p><p>　　（7）利用三維建模軟件（建議用Solidworks）建立門架結(jié)構(gòu)的三維模型；</p&g

7、t;<p>　?。?）利用三維建模軟件的工程圖輸出功能繪制門架結(jié)構(gòu)施工圖1～2張（折合1張A1圖紙）。</p><p><b>　　其它</b></p><p>　?。?）撰寫開題報告一份；</p><p>　?。?）整理畢業(yè)設(shè)計論文一份，不少于12000字；論文中的參考文獻不少于15篇，其中外文文獻不少于2篇。</p>

8、;<p>　?。?）翻譯相關(guān)外文資料，字數(shù)不少于20000英文字符，需交翻譯原文和譯稿。</p><p>　　（4）答辯用PowerPoint進行。</p><p><b>　　必讀參考資料</b></p><p>　　[1] GB3811-83《起重機設(shè)計規(guī)范》, 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社</p><p>　　[

9、2] 《起重機設(shè)計手冊》,張質(zhì)文主編, 中國鐵道出版社，1993</p><p>　　[3] 《起重機械金屬結(jié)構(gòu)》,陳瑋璋主編, 人民交通出版社，1986</p><p>　　[4] 《集裝箱裝卸搬運機械》,元福昌等編著,港口裝卸雜志社，1988</p><p>　　[5] 《港口裝卸工藝》,朱德馳等編，人民交通出版社，1991</p><p&g

10、t;　　[6] 《機械設(shè)計手冊》,化學(xué)工業(yè)出版社，1993</p><p>　　指導(dǎo)老師簽名： 系主任簽名： </p><p>　　院長簽名（章）： </p><p>　　本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告</p><p><b>　　目

11、 錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p><b>　　1緒論3</b></p><p>　　1.1 課題研究的目的和意義3</p><p>　　1.2 本文所作的工作3</

12、p><p>　　2 LMQ集裝箱門式起重機總體設(shè)計計算4</p><p>　　2.1 確定主要設(shè)計參數(shù)尺寸4</p><p>　　2.2 計算生產(chǎn)率5</p><p>　　2.3 確定主要工作機構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)的形式9</p><p>　　2.4 計算載荷以及載荷組合16</p><p>　　

13、2.5 起重機穩(wěn)定性校核25</p><p>　　3 LMQ集裝箱門式起重機門架結(jié)構(gòu)CAD/CAE28</p><p>　　3.1 確定門架結(jié)構(gòu)形式和幾何尺寸28</p><p>　　3.2 門架結(jié)構(gòu)的載荷分析和計算工況29</p><p>　　3.3 基于ANSYS的門架結(jié)構(gòu)有限元分析30</p><p>

14、　　3.4 基于SolidWorks的門架結(jié)構(gòu)三維建模38</p><p>　　4 總結(jié)與展望43</p><p>　　4.1 全文總結(jié)43</p><p>　　4.2 未來展望43</p><p><b>　　參考文獻44</b></p><p><b>　　致謝45<

15、;/b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文詳細敘述了集裝箱門式起重機整總體設(shè)計的步驟，包括確定主要工作機構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)的形式、計算載荷和載荷組合、穩(wěn)定性校核等，然后基于有限元分析軟件ANSYS分析該起重機門架結(jié)構(gòu)的強度和剛度，最后在Solidworks軟件中繪制起重機門架結(jié)構(gòu)的三維模型，并輸出其施工圖。</p>

16、<p>　　結(jié)果表明，本文由總體設(shè)計確定的門式起重機的各項參數(shù)均通過整機穩(wěn)定性驗算，門架結(jié)構(gòu)有限元分析的結(jié)果也滿足強度和剛度的要求。</p><p>　　本文的特色在于借助CAD/CAE軟件進行門式起重機的結(jié)構(gòu)強度和剛度分析，分析方便快捷；利用Solidworks先建模后輸出工程圖，便于隨時更改設(shè)計參數(shù)，并迅速得到工程圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞：集裝箱門式起重機；總體設(shè)計；

17、門架結(jié)構(gòu)；CAD/CAE。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The thesis elaborates the the overall design of gantry container crane, including the determining the form of machine and structural、C

18、alculating load and load combination、check stability，Then turn on the finite element analysis software ANSYS to check the stiffness and the rigidity of the Gantry，finally create a three-dimensional model of the Gantry in

19、 Solidworks and output its engineering drawing. </p><p>　　The resolt reveals that the stability of the whole crane , the stiffness and the rigidity of the Gantry.both can meet the requirements .</p>&

20、lt;p>　　The predominance of this article is using the CAD/CAE softwares to check the stiffness and the rigidity of the gantry container crane，it is proved to be convenient and accurate .By using Solidworks tu output en

21、gineering drawing after modeling it is convenient to change the design parameters.</p><p>　　Key Words: gantry container crane；overall design；the Gantry；CAD/CAE.</p><p><b>　　1 緒論</b>&

22、lt;/p><p>　　1.1 課題研究的目的和意義</p><p>　　當(dāng)前我國起重機制造行業(yè)蓬勃發(fā)展，行業(yè)內(nèi)的競爭日益激烈，而從技術(shù)水平上看，我國的起重機設(shè)計制造水平與發(fā)達國家還有一定的差距，主要體現(xiàn)為我國的設(shè)計、制造的自動化水平還不夠高，國內(nèi)起重機設(shè)計中新方法的應(yīng)用還不成熟，設(shè)計出的起重機一般比國外同類的產(chǎn)品在體積和重量上都要偏大，起重機設(shè)計正在從傳統(tǒng)的半經(jīng)驗、半理論的設(shè)計方法向現(xiàn)代設(shè)計

23、方法過渡，因此我國要加快起重機行業(yè)的建設(shè)，不斷引進新的設(shè)計手段和方法，如彈性力學(xué)的應(yīng)用、有限元法的應(yīng)用、邊界元法的應(yīng)用、機械優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計等來完善起重機的設(shè)計。港口裝卸用集裝箱門式起重機體型龐大，機構(gòu)比較復(fù)雜，且不同客戶的具體需求也不盡相同，使用CAD/CAE技術(shù)進行輔助設(shè)計，可以快速生成幾何實體模型，并同時生成相應(yīng)的有限元模型，通過模型分析然后對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，可以有效提高設(shè)計效率和精確度，并能縮短開發(fā)周期。</p>

24、<p>　　通過本次課題研究，不僅可以讓我們將大學(xué)四年所學(xué)的基本知識和基本技能糅合起來并綜合運用，得到綜合能力和專業(yè)知識的提升，而且我們也可以在研究的過程中更好的感受專業(yè)的系統(tǒng)的設(shè)計過程，了解實際與理論的不同，認識自己的不足，為以后走上工作崗位積累經(jīng)驗。同時通過門架結(jié)構(gòu)CAD/CAE來讓我們主動的學(xué)習(xí)和掌握ANSYS軟件和Solidworks軟件并能夠運用這些軟件來進行實際的操作。這些軟件都是本行業(yè)經(jīng)常用到的，作為一個機械人

25、員，必須要熟練的掌握和運用，所以本次課題研究對我們今后走上工作崗位務(wù)實基礎(chǔ)、積累經(jīng)驗都有很好的促進作用。</p><p>　　1.2 本文所做的主要工作</p><p>　　本文首先對LMQ3535集裝箱門式起重機進行總體設(shè)計，包括確定起重機總體主要設(shè)計尺寸、確定主要工作機構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)的形式、計算載荷以及載荷組合、穩(wěn)定性校核、完成總體方案圖和計算說明書。然后在LMQ3535集裝箱門式起重機

26、進行總體設(shè)計的基礎(chǔ)上，運用有限元分析軟件ANSYS對軌道式集裝箱門式起重機的整機結(jié)構(gòu)進行計算,并對其強度剛度進行了比較,分析其結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。最后利用Solidworks軟件繪制起重機門架結(jié)構(gòu)的三維模型，并應(yīng)用Solidworks的工程圖模塊將三維模型轉(zhuǎn)換成二維施工圖。</p><p>　　2 LMQ3535集裝箱門式起重機總體設(shè)計計算</p><p>　　2.1 確定主要設(shè)計尺寸<

27、;/p><p>　　起重機的主要技術(shù)參數(shù)是表征起重機工作性能的主要技術(shù)指標(biāo)，也是進行起重機械選型或設(shè)計的主要技術(shù)依據(jù)。通常在門式起重機性能參數(shù)表中列出主要的參數(shù)有：起重量、起升高度、工作級別、軌距、基距、大車運行速度、起升速度（滿載/空載）、小車速度（滿載/空載）、裝機總工率等。</p><p><b>　　一 起重量Q</b></p><p>　

28、　起重量是指起重機安全工作能容許的最大起吊貨物的質(zhì)量。它表征一臺起重機吊載能力的大小。起重機在一定幅度條件正常使用情況下容許起升最大重物的質(zhì)量成為額定起重量。對于采用集裝箱吊具的LMQ3535集裝箱門式起重機，其起重量為35t，集裝箱吊具質(zhì)量為10t。</p><p><b>　　二 起升高度H</b></p><p>　　起升高度是指從地面或起重機運行軌道面至取物裝

29、置上下極限位置之間的垂直距離。本文設(shè)計的集裝箱門式起重機的起升高度可表示為集裝箱吊具旋鎖底平面離地的最大垂直距離。它取決于起重機門架下所堆放的集裝箱的層數(shù)和高度。由于堆垛方式采用堆5過6，集裝箱按照高度2591mm考慮，起吊集裝箱的安全通過間隙應(yīng)大于500mm，則起升高度按下式計算：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　式中： —集裝箱標(biāo)準(zhǔn)

30、高度，為2.591m；</p><p>　　—安全間隙，0.5～1.0m，取0.6 。</p><p>　　取起升高度為16.2m。</p><p><b>　　三 機構(gòu)工作速度</b></p><p>　　集裝箱門式起重機的機構(gòu)工作速度一般是指起升速度、大車運行速度和小車運行速度。工作速度的選擇通常是根據(jù)工作需要和起重

31、機的構(gòu)造型式確定。本文將三個工作速度（空載）分別設(shè)定為15m/min（20m/min)、40m/min(40m/min)、50m/min(60m/mon)。</p><p><b>　　四 機構(gòu)工作級別</b></p><p>　　工作級別是表征起重機械工作繁重程度的重要參數(shù)。與起重機工作忙閑程度、載荷大小、作用特性有關(guān)。為了使起重機具有先進合理的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，保證起

32、重機經(jīng)濟耐用、安全可靠、在設(shè)計或者造型時必須根據(jù)起重機工作的忙閑程度和載荷輕重狀態(tài)，合理確定其工作級別。本文將起升機構(gòu)、大車運行機構(gòu)、小車運行機構(gòu)的工作級別分別取為M7、M6、M7。</p><p><b>　　五 軌距和基距</b></p><p>　　軌距是指起重機有軌運行的運行軌道中心線的水平距離。將大車運行機構(gòu)和小車運行機構(gòu)的軌距分別取為35m、8m?；嗍侵?/p>

33、門式起重機一側(cè)門腿大車平衡梁銷軸之間的距離。它由鞍梁上機構(gòu)的布置及整機穩(wěn)定性等因素決定。將大車與小車運行機構(gòu)基距分別取為9.79m、4.8m。</p><p><b>　　六 軌道型號</b></p><p>　　在起重機設(shè)計手冊中，中小型起重機的小車常采用P型鐵路鋼軌，大型起重機采用P型與QU型起重機專用鋼軌。本設(shè)計中大車運行機構(gòu)選用QU80型號軌道，小車運行機構(gòu)選

34、用P50型號軌道，且許用輪壓為250KN。</p><p>　　因此本次設(shè)計的LMQ3535集裝箱門式起重機的基本尺寸參數(shù)見下表2-1：</p><p>　　表2-1 技術(shù)參數(shù)表</p><p><b>　　2.2 計算生產(chǎn)率</b></p><p>　　港口起重機是以完成裝卸任務(wù)為目的的，它所要實現(xiàn)的是港口貨物的吞吐作

35、業(yè)。對它的衡量重要的不是一次起吊運移貨物的能力，而是完成貨物裝卸的時間或每小時可裝卸貨物的能力，即生產(chǎn)率。在港口裝卸作業(yè)中，一般對散貨、集裝箱起重機生產(chǎn)率的要求較嚴格。港口起重機的生產(chǎn)率通常是以每小時所能完成的貨物裝卸量來表示的。它取決于港口起重機的起重能力，各種機構(gòu)的速度、加速度，各機構(gòu)的聯(lián)動性能、取卸料位置、貨物品種等等。</p><p><b>　　作業(yè)循環(huán)時間</b></p&g

36、t;<p>　　循環(huán)時間的定義是：將吊具位于貨物上方取料位置時作為起始位置，在港口起重機吊起并運移一次貨物后，吊具又回到起始位置時所需的時間，或叫循環(huán)周期。工作循環(huán)應(yīng)以從堆垛上移走所有50個集裝箱（集裝箱堆垛方式為個5高10個寬，如下圖2-1，集裝箱堆之間的間隔是400mm）并裝到底盤車上，然后從底盤車上移走50個集裝箱并放置于堆垛上為基礎(chǔ)來計算。</p><p>　　圖2-1 集裝箱堆垛方式<

37、;/p><p><b>　?、僮鳂I(yè)功能的模式 </b></p><p>　　起重機的主要作業(yè)功能是連續(xù)循環(huán)地裝或卸集卡上的集裝箱，所裝卸的集裝箱通常是單個的 ISO標(biāo)準(zhǔn)集裝箱。起重機應(yīng)能連續(xù)作業(yè)，全速和滿載，以及減小的速度和載荷，起升和小車，以及大車和小車同時工作。 </p><p>　　典型的作為生產(chǎn)率計算的集裝箱門式起重機的作業(yè)過程為：滿載上升

38、，上升到堆箱位置；小車運行，運行到落箱位置；滿載下降，下降到落箱位；小車運行，運行到取箱位置；空載下降，下降到取箱位。對于不同的作業(yè)層，上升、下降的距離是不同的。若對集卡進行裝卸作業(yè)，考慮底盤的高度為 1.5m。 </p><p>　?、诶碚撗h(huán)時間的計算 </p><p>　　在計算典型工況的作業(yè)循環(huán)時間時，通常認為每一動作的加速、運行和減速，都是以其機構(gòu)設(shè)計允許的最大值進行的；忽略起升

39、和小車只要集裝箱一讓開障礙物就應(yīng)同時運行事實；同時但還必須考慮一些細節(jié)所消耗的作業(yè)時間，如： </p><p>　　a）載荷都下降到距其所要落在其上的表面1m以內(nèi)停止，然后下降到該表面上； </p><p>　　b）嚙合或松開旋鎖允許2秒鐘，這是所可考慮的唯一的停機時間； </p><p>　　c）大車位置的調(diào)整等因素。 </p><p>

40、<b>　　其工作循環(huán)路線為：</b></p><p>　　綜合考慮后，獲得集裝箱門式起重機作業(yè)過程中的平均移動距離為： </p><p>　　A—B：滿載上升4.982m B—C：小車運行8.805m</p><p>　　C—D：滿載下降1.300m E—F：空載起升1.300m</p><p>　　F—G：小

41、車運行8.805m G—H：空載下降4.982m</p><p>　　通過下面的計算，得出的理論工作循環(huán)時間t以及理論工作循環(huán)時間圖：</p><p>　　穩(wěn)定運行時間=（總行程-加速行程-減速行程）/穩(wěn)定速度</p><p>　　加速行程=減速行程=，</p><p>　　滿載起升：加速減速時間： (取)</p><

42、p><b>　　穩(wěn)定運行時間：</b></p><p><b>　　滿載起升總時間：</b></p><p>　　滿載運行：加速減速時間：（?。?lt;/p><p><b>　　穩(wěn)定運行時間：</b></p><p><b>　　滿載運行總時間：</b>

43、</p><p><b>　　對位：取</b></p><p>　　滿載下降：加速減速時間：</p><p><b>　　穩(wěn)定運行時間：</b></p><p><b>　　滿載下降總時間：</b></p><p><b>　　對位旋鎖松開：取

44、</b></p><p>　　空載上升：加速減速時間： (取)</p><p><b>　　穩(wěn)定運行時間：</b></p><p><b>　　空載起升總時間：</b></p><p>　　空載運行：加速減速時間：（取）</p><p><b>　　穩(wěn)定

45、運行時間：</b></p><p><b>　　滿載運行總時間：</b></p><p><b>　　對位：取</b></p><p>　　空載下降：加速減速時間： (取)</p><p><b>　　穩(wěn)定運行時間：</b></p><p>

46、　　滿載起升總時間： </p><p><b>　　對位旋鎖嚙合：取</b></p><p><b>　　故理論循環(huán)時間為：</b></p><p>　　理論工作循環(huán)時間圖見下圖2-2：</p><p>　　圖2-2 理論工作循環(huán)時間圖</p><p><b>

47、;　　生產(chǎn)率的計算</b></p><p>　　港口起重機每小時能完成的循環(huán)次數(shù)，則被稱為作業(yè)次數(shù)。集裝箱起重機的生產(chǎn)率An是以每小時的起吊箱量計算。</p><p>　　以箱量計的生產(chǎn)率An可表示為：</p><p>　　An＝單次作業(yè)起吊的集裝箱數(shù)×作業(yè)次數(shù)N′</p><p>　　其中：單次作業(yè)起吊的集裝箱數(shù)以標(biāo)準(zhǔn)

48、箱計 </p><p>　　式中：--港口起重機每小時的作業(yè)循環(huán)次數(shù)</p><p><b>　　故本機生產(chǎn)率為</b></p><p><b>　　(2)</b></p><p>　　2.3 確定主要工作機構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)的形式</p><p>　　2.3.1

49、 確定主要工作機構(gòu)的形式</p><p>　　起重機械是一種循環(huán)、簡諧運動的機械，用來垂直升降物品或兼作物品的水平移動，以滿足物品的裝卸、轉(zhuǎn)載和安裝等作業(yè)要求。港口起重機則是根據(jù)港口裝卸作業(yè)特點和要求設(shè)計的，具有工作速度快、裝卸效率高、起制動頻繁等特點。本次設(shè)計的集裝箱門式起重機主要有起升機構(gòu)、大車運行機構(gòu)、小車運行機構(gòu)三大主要工作機構(gòu)。</p><p><b>　　一 起升機構(gòu)

50、</b></p><p>　　起升機構(gòu)是用來實現(xiàn)物料升降的機構(gòu)，是起重機械中不可缺少的部分，因而是起重機最重要最基本的機構(gòu)。其工作性能的優(yōu)劣將直接影響起重機的技術(shù)性能。它一般由驅(qū)動裝置、傳動裝置、卷繞系統(tǒng)、取物裝置、制動裝置以及安全輔助裝置等組成。</p><p>　　起升機構(gòu)的總體布置方案在很大程度上取決于驅(qū)動裝置型式。在港口起重機中，常用的驅(qū)動裝置形式為電機分別驅(qū)動，各機構(gòu)

51、由獨立的電機驅(qū)動，分組性好，布置、安裝維修都比較方便，操縱控制系統(tǒng)簡單。傳動裝置包括減速器、聯(lián)軸器和傳動軸。減速器常用封閉式的臥式標(biāo)準(zhǔn)兩級或三級圓柱齒輪減速器，起重量較大者有時增加一對開式齒輪以獲得低速大力矩。為補償?shù)踺d后小車架的彈性變形給機構(gòu)工作可靠性帶來的影響，通常采用有補償性能的彈性柱銷聯(lián)軸器或齒輪聯(lián)軸器。電動機和減速器高速軸之間通常采用較長的浮動軸來補償安裝或小車架變形等原因引起的誤差。卷筒和鋼絲繩滑輪組組成起重機的卷繞系統(tǒng)，橋

52、架類型起重機采用雙聯(lián)滑輪組，單聯(lián)滑輪組一般用于臂架類型起重機。由于本機是用于集裝箱的裝卸和搬運，故取物裝置使用集裝箱吊具。起升機構(gòu)的制動器必須是常閉式的，電動機驅(qū)動的起重機常用塊式制動器，通常裝在高速軸上（也有裝在與卷筒相連的低速軸上）。制動器經(jīng)常利用聯(lián)軸器的一個半體兼作制動輪，即使聯(lián)軸器損壞，制動器仍能起安全保護作用。</p><p>　　本機起升機構(gòu)由電動機、制動器、減速器、滑輪、鋼絲繩、卷筒及吊具等組成。電

53、動機通過聯(lián)軸器（和傳動軸）與減速器的高速軸相連，減速器的低速軸帶動卷筒，集裝箱吊具與卷繞在卷筒上的鋼絲繩滑輪組連接起來。當(dāng)電動機正反兩個方向的運動傳遞給卷筒時，通過卷筒不同方向的旋轉(zhuǎn)將鋼絲繩卷入或放出，從而使吊具與吊掛在其上的集裝箱實現(xiàn)升降運動，這樣，將電動機輸入的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為吊鉤的垂直上下的直線運動。常閉式制動器在通電時松閘，使機構(gòu)運轉(zhuǎn)；在失電情況下制動，使吊鉤連同貨物停止升降，并在指定位置上保持靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)滑輪組升到最高極限位置時

54、，上升極限位置限制器被觸碰面動作，使吊鉤停止上升。當(dāng)?shù)踺d接近額定起重量時，起重量限制器及時檢測出來，并給予顯示，同時發(fā)出警示信號，一旦超過額定值及時切斷電源，使起升機構(gòu)停止運行，以保證安全。其平面布置圖如下圖2-3所示：</p><p>　　圖2-3 起升機構(gòu)傳動簡圖</p><p>　?。?）選擇滑輪組的型式和倍率</p><p>　　當(dāng)時，鋼絲繩承載分支數(shù)取為，

55、每根鋼絲繩平均承受的拉力一般在范圍內(nèi)。本機起重量為35t，故可將鋼絲繩承載分支數(shù)i取為8，則該雙聯(lián)滑輪組倍率為：</p><p><b>　　計算選取鋼絲繩</b></p><p>　　集裝箱起重機鋼絲繩的鋼絲通常采用表面光絲、I級、抗拉強度為1670N/mm、雙繞繩、交互捻（ZS/SZ）、線接觸、瓦林吞型(W)鋼絲繩。對于起升機構(gòu)工作級別M7、M8的集裝箱起重機，在

56、保證一定壽命的前提下允許按較低的工作級別選擇，但最低安全系數(shù)不得小于6。</p><p>　　①計算鋼絲繩所承受的最大靜拉力（即鋼絲繩分支的最大靜拉力）為：</p><p><b>　　(3) </b></p><p>　　式中:—額定起升載荷，指所有起升質(zhì)量的重力；　</p><p>　　Z—繞上卷筒的鋼絲繩分支數(shù)

57、，雙聯(lián)滑輪組，?。弧?　</p><p>　　m—滑輪組倍率，；　 　</p><p>　　—滑輪組的機械效率，?！?lt;/p><p>　?、谟嬎沅摻z繩的最小直徑：</p><p><b>　　(4)</b></p><p><b>　　取鋼絲繩直徑。</b></p>

58、;<p>　　式中:C--鋼絲繩的選擇系數(shù)，根據(jù)機構(gòu)工作級別和鋼絲的抗拉強度查表得；</p><p>　?、塾嬎沅摻z繩破斷拉力：</p><p><b>　　(5)</b></p><p>　　式中:--安全系數(shù)，根據(jù)機構(gòu)工作級別查表確定；</p><p>　　鋼絲繩的完整型號標(biāo)記為: 26NAT619W+

59、FC1670ZS（GB/T 8918）。 </p><p>　　滑輪及卷筒尺寸的確定：</p><p>　?、倩喌淖钚【砝@直徑：</p><p><b>　　(6)</b></p><p>　　式中--滑輪直徑與鋼絲繩直徑的比值,與機構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)，查表得。</p><p>　　②卷

60、筒的尺寸與轉(zhuǎn)速：</p><p>　　卷筒形式為單層雙聯(lián)卷筒</p><p>　　卷筒槽底的直徑為： </p><p>　　(7) </p><p>　　式中:--按鋼絲繩中心計算的卷筒的允許的最小卷繞直徑，mm；</p><p>　　--與機構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)，查表得。

61、</p><p><b>　　取，那么。</b></p><p><b>　　卷筒的長度為：</b></p><p><b>　　(8) </b></p><p>　　式中：--螺旋繩槽部分長度 </p><p>　　(9)

62、 </p><p><b>　　--起升高度，；</b></p><p>　　--附加安全圈數(shù)，其作用是減小繩尾拉力，便于固定，取；</p><p><b>　　--繩槽節(jié)距，；</b></p><p>　　--卷筒端部空余部分長度，??；</p><p>　　--

63、卷筒中部空余部分長度，取；</p><p><b>　　起升功率計算</b></p><p>　　電機功率可按起升額定起升重量穩(wěn)定工作時的靜功率計算：</p><p><b>　　(10)</b></p><p>　　式中：--起升速度，；　 　--起升時的總機械效率，；　 　-

64、-卷筒的機械效率，；　 --減速器的機械效率，；　 　 --滑輪組的機械效率，。</p><p>　　初選電動機時，應(yīng)根據(jù)起升靜功率及JC值選取相應(yīng)電動機，使所選電動機在相應(yīng)CZ值時的功率和計算的靜功率相接近。</p><p>　　選取2個電動機，型號均為YZR 315S—8，功率為75kW，轉(zhuǎn)速為735rpm。 </p><p><

65、b>　　減速裝置計算</b></p><p><b>　　減速器傳動比： </b></p><p>　　又 </p><p>　　故 (11) </p><p>　　式中:--在額定起升載荷作用下的電動機

66、轉(zhuǎn)速，即相當(dāng)于時的轉(zhuǎn)速，；</p><p>　　--起升速度，?！?起升機構(gòu)減速器功率按起升機構(gòu)靜功率計算。根據(jù)，，，機構(gòu)工作級別，從標(biāo)準(zhǔn)減速器系列中選用合適的減速器型號。本機選用型號QJR-D500-40的減速器，速比為40.</p><p>　?。?）計算制動力矩并選擇制動器</p><p>　　為了安全，起升機構(gòu)制動器的制動力矩必須大于由于物品所產(chǎn)生的靜力矩

67、，將貨物可靠地支持在空中，保證足夠的安全裕度。應(yīng)滿足下式</p><p><b>　　(12)</b></p><p>　　式中：--起升機械制動器安全系數(shù)，按照起重機設(shè)計規(guī)范規(guī)定，??；</p><p>　　--制動時制動軸上的靜力矩。即是懸吊物品時所引起的該軸上的靜力矩。</p><p><b>　　(13)

68、</b></p><p>　　其中：X--繞上卷筒的鋼絲繩分支數(shù)。</p><p>　　根據(jù)所需制動力矩，可在產(chǎn)品目錄中選取所需類型的制動器。本機選用型號為YWZ5-400/125的制動器。</p><p><b>　　二 運行機構(gòu)</b></p><p>　　運行機構(gòu)是使起重機或起重小車作水平直線運動的機構(gòu)

69、。它分為工作性和非工作性兩種。工作性運行機構(gòu)主要用于水平運移物品，非工作性運行機構(gòu)只是用來調(diào)整起重機（小車）的工作位置。起重機運行機構(gòu)由運行支承裝置、運行驅(qū)動裝置和運行安全裝置組成。</p><p>　　本機是軌道式集裝箱門式起重機，大車采用有軌運行機構(gòu)。由于跨度大，為了保證運行穩(wěn)定，大車運行機構(gòu)的驅(qū)動一般采用分別驅(qū)動形式。而小車運行機構(gòu)采用低速軸集中驅(qū)動。同時原動機選用電動機，驅(qū)動裝置一般設(shè)置在運行部分，即采用

70、自行式運行機構(gòu)，驅(qū)動力主要來自主動車輪與軌道之間的附著力。運行機構(gòu)的支承裝置主要是鋼制車輪組與軌道。車輪以踏面與軌道頂面接觸并承受輪壓。大車運行機構(gòu)多采用鐵路鋼軌，當(dāng)輪壓較大時采用起重機專用鋼軌。小車運行機構(gòu)的鋼軌采用方鋼或扁鋼，直接鋪設(shè)在金屬結(jié)構(gòu)上。車輪組由車輪、軸與軸承箱等組成。為防止車輪脫軌而帶有輪緣，以承受起重機的側(cè)向力。大車主要采用雙輪緣車輪，同時加裝水平輪，以減輕起重機歪斜運行時輪緣與軌道側(cè)面的接觸磨損。小車廣泛采用單輪緣車

71、輪（輪緣在起重機軌道外側(cè)）。對于無輪緣的小車，為防止小車傾翻，必須裝有安全鉤。運行機構(gòu)的安全裝置有行程限位開關(guān)、防風(fēng)抗滑裝置、緩沖器和軌道端部止擋，以防止起重機或小車超行程運行脫軌，防止室外起重機被強風(fēng)刮跑造成傾覆。大車小車運行機構(gòu)傳動簡圖如下圖2-4、2-5所示：</p><p>　　圖2-4 大車運行機構(gòu)傳動簡圖</p><p>　　圖2-5 小車運行機構(gòu)簡圖</p>&

72、lt;p>　　電動機的原動力通過聯(lián)軸器（和傳動軸）傳遞給減速器，經(jīng)過減速器的減速增力作用，帶動車輪轉(zhuǎn)動，驅(qū)動力靠主動車輪輪壓與軌道之間的摩擦產(chǎn)生的附著力。運行機構(gòu)的制動器使處于不利情況下的起重機或小車，在限定的時間內(nèi)停止運行。</p><p>　　運行機構(gòu)零部件的初步選型如下表2-2：</p><p>　　表2-2 運行機構(gòu)初步選型</p><p>　　2.3

73、.2 確定金屬結(jié)構(gòu)的形式</p><p>　　金屬結(jié)構(gòu)的作用是支撐載荷并起骨架作用，構(gòu)造作業(yè)空間。它使載荷從作用點傳遞到支撐點，最后傳到地面或基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，因此金屬結(jié)構(gòu)必須保證足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。只有滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的要求才能保證起重機的使用性能和安全。起重機安全工作的壽命主要取決于金屬結(jié)構(gòu)不發(fā)生破壞的工作年限，而不是由任何其他裝置和零部件的壽命所決定。金屬結(jié)構(gòu)的破壞會給起重機帶來極其嚴重的后果。<

74、/p><p>　　根據(jù)受力特征不同，起重機的金屬結(jié)構(gòu)的部件可分三類：梁和桁架是主要承受彎矩的部件；柱是主要承受軸向壓力的部件；壓彎構(gòu)件是既承受軸向壓力又承受彎矩的部件。這些基本構(gòu)件根據(jù)其受力和外形尺寸又可分別設(shè)計成實腹式、格構(gòu)式、混合式的結(jié)構(gòu)型式。實腹式構(gòu)件主要由鋼板組成，也稱箱形構(gòu)件，適用于載荷大、外形尺寸小的場合。格構(gòu)式構(gòu)件是由型鋼、鋼管或組合截面桿件連接而成的桿系結(jié)構(gòu)。適用于受力相對較小、外形尺寸相對較大的場合

75、。桁架是由桿件組成的受橫向彎曲的格構(gòu)式結(jié)構(gòu)，是金屬結(jié)構(gòu)中的一種主要結(jié)構(gòu)型式。混合式構(gòu)件部分為實腹結(jié)構(gòu)，部分為桿系結(jié)構(gòu)。其特點和使用條件均介于格構(gòu)式構(gòu)件和實腹式構(gòu)件之間。金屬結(jié)構(gòu)的連接主要有焊接、鉚接和螺栓連接三種方法。結(jié)構(gòu)部件之間的連接，有時采用鉸接，即兩個相連的部件都有帶孔的凸耳，用銷軸穿過，實現(xiàn)兩個部件之間的餃連接。目前，焊接代替了鉚接和普通螺栓連接，已成為最主要的連接方法。從設(shè)計，制造，安裝，使用，維護方面綜合考慮，主梁與門腿之間

76、不采用焊接連接，而采用螺栓連接，這樣便于在工廠制造、現(xiàn)場安裝、維修、更換等操作。</p><p>　　門式集裝箱門式起重機金屬結(jié)構(gòu)的型式雖然各種各樣，但主要是由大梁和門架系統(tǒng)兩部分組成。大梁用以支撐載重小車，其上鋪設(shè)小車運行軌道，并且通過門腿將移動載荷的作用力傳遞到基礎(chǔ)。龍門起重機的主梁的箱形結(jié)構(gòu)分為中軌箱形結(jié)構(gòu)和偏軌箱形結(jié)構(gòu)。門式起重機跨度在30m以下時，主梁和兩個支腿做成剛性連接的結(jié)構(gòu)；如果超過30m，門架常

77、常采用一個支腿和主梁成鉸連接，或支腿采用一撓一剛結(jié)構(gòu)．以改善由于跨度大、兩側(cè)支腿運行不同步或受溫度影響而出現(xiàn)卡軌現(xiàn)象。門架系統(tǒng)是門式集裝箱起重機的主要構(gòu)件。門架系統(tǒng)包括門腿、門架撐桿組（斜撐桿和水平撐桿）和鞍梁。集裝箱門式起重機多采用U型箱型或管型門腿和桁架型門腿。一般情況下，桁架式大梁配用桁架式門腿，箱形梁式大梁配用箱形門腿，有時桁架式大梁也可配用箱形門腿。集裝箱門式起重機斜撐桿對門腿起三角形的穩(wěn)定支撐作用，斜撐桿的安防位置根據(jù)門框梯

78、子的安排位置不同而不同。一般采用管型和梁結(jié)構(gòu)。鞍梁的作用：1）聯(lián)系兩條門腿，控制其間距變化保持在一定范圍內(nèi)；2）放置電氣房、發(fā)動機等電控裝置。現(xiàn)在鞍梁的設(shè)計大多采用梁的型式。</p><p>　　本文所述的是35t-35m集裝箱門式起重機，無須外懸臂，其主梁采用雙梁箱形焊接結(jié)構(gòu)，采用偏軌箱形結(jié)構(gòu)。支腿采用一剛一柔結(jié)構(gòu)，主梁與剛腿之間螺栓連接，主梁與柔腿之間采用銷軸鉸連接。由于主梁長度較長，采用分段制作后拼裝，拼裝

79、時采用高強度螺栓連接。</p><p>　　2.4 計算載荷以及載荷組合</p><p>　　2.4.1 計算載荷</p><p>　　起重機在作業(yè)過程中，承受載荷的復(fù)雜性不僅反映在載荷種類的多樣性上，而且隨著起重機作業(yè)的工作狀況的不同而表現(xiàn)出多變的特征。載荷是起重機及其組成零部件正常工作受力分析的原始依據(jù)，也是零部件報廢或事故原因判斷分析的依據(jù)，載荷確定得準(zhǔn)確與否

80、將直接影響計算結(jié)果的安全性和事故結(jié)論的正確性。在起重機設(shè)計計算中，對于變化復(fù)雜的實際載荷，只能用簡化的理論計算并與試驗和經(jīng)驗相結(jié)合的方法來確定，由此得到的載荷只是真實載荷的近似，稱之為計算載荷。這些載荷主要有：起升載荷、自重載荷、動載荷、風(fēng)載荷、碰撞載荷、起重機偏斜運行時的水平側(cè)向力。</p><p><b>　　一 起升載荷</b></p><p>　　起升載荷就是

81、起重量的重力。起重量包括起重機允許起升的最大有效物品質(zhì)量、取物裝置（本機為集裝箱吊具）質(zhì)量、懸掛著的繞性件以及其它在升降中的設(shè)備的質(zhì)量。起升高度小于50m的起升鋼絲繩的質(zhì)量可以忽略不計。因此，本機起升載荷為：</p><p><b>　?。?4）</b></p><p>　　式中：—起重量，kg;</p><p>　　—集裝箱吊具，kg.<

82、;/p><p><b>　　二 自重載荷</b></p><p>　　自重載荷是指起重機的金屬結(jié)構(gòu)、機械設(shè)備以及附設(shè)在起重機上的存?zhèn)}、連續(xù)輸送機及其上的物料等的重力（起升質(zhì)量的重力不計算在內(nèi)）。自重載荷在起重機設(shè)計之前是未知的，然而計算結(jié)構(gòu)應(yīng)力時又是主要載荷。因此在設(shè)計時，一般都是參考同型的參數(shù)接近的已有起重機的自重作初步選定。</p><p>　

83、　自重的分配可根據(jù)結(jié)構(gòu)情況而定，機械設(shè)備及電力設(shè)備的重量一般可看作為集中載荷，桁架自重可假定為平均地作用在桁架節(jié)點上，箱形梁自重、連續(xù)輸送機自重及其上面的物料的自重均可看作為均勻分布的載荷。</p><p>　　統(tǒng)計各自重載荷如下圖2-6所示：</p><p>　　圖2-6 自重載荷匯總（kg）</p><p><b>　　三 動載荷</b>&

84、lt;/p><p>　　動載荷是指起重機各質(zhì)量由于運動狀態(tài)變化而產(chǎn)生的動態(tài)力。在工程設(shè)計計算中，為了簡化計算，常常將系統(tǒng)簡化為自由度很少的計算模型。動載荷與運動方向和工作速度(加速度)有關(guān)，與結(jié)構(gòu)因素(如系統(tǒng)質(zhì)量的分布，系統(tǒng)的剛度和阻尼等)有關(guān)，而且與使用條件(如外載荷的大小及其變化規(guī)律、有無沖擊等)有關(guān)。為了計算方便，通常用動力系數(shù)(動載荷與靜載荷的比值)表示。使用時，一般根據(jù)實際情況，查閱起重機設(shè)計規(guī)范及有關(guān)手冊

85、選用.</p><p>　?。?）起升機構(gòu)產(chǎn)生的動載荷計算</p><p>　?、儇浳矬E然離地提升（或下降制動）時起重機自重產(chǎn)生的沖擊載荷</p><p>　　當(dāng)起升質(zhì)量驟然離地起升或下降制動時，起重機自身質(zhì)量也將產(chǎn)生振動,自重載荷將產(chǎn)生沿其加速度相反方向的沖擊作用。我國設(shè)計規(guī)范規(guī)定，為了考慮起升質(zhì)量突然離地對自身質(zhì)量的沖擊作用，應(yīng)將自重載荷乘以起升沖擊系數(shù)，，取。

86、</p><p>　　②貨物驟然離地或下降制動時產(chǎn)生的附加動載荷</p><p>　　起升質(zhì)量突然離地起升或下降制動時，對承載構(gòu)件和傳動機構(gòu)將會產(chǎn)生附加動載荷。計算這種情況下的動載荷，可以將系統(tǒng)簡化為一個單自由度系統(tǒng)模型進行分析計算。我國設(shè)計規(guī)范規(guī)定，其值等于起升載荷乘以起升載荷動載系數(shù)，。起升速度越大，系統(tǒng)的剛度越大，操作越猛烈，則值就越大。值可按下式計算：</p><

87、;p><b>　　(15)</b></p><p>　　式中：—考慮系統(tǒng)剛度和結(jié)構(gòu)質(zhì)量的綜合影響系數(shù)；</p><p>　　—根據(jù)操作猛烈程度而定的經(jīng)驗系數(shù)，查相關(guān)手冊及表格，取。</p><p><b>　　—額定起升速度，。</b></p><p>　?、燮鹕|(zhì)量突然卸載時的動載荷<

88、/p><p>　　當(dāng)起升質(zhì)量部分或全部突然卸載時，將對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生動態(tài)減載作用。減小后的起升載荷等于突然卸載的沖擊系數(shù)與起升載荷的乘積。的計算公式為：</p><p>　　(16) </p><p>　　式中:—起升質(zhì)量中突然卸去的那部分質(zhì)量，kg；　 　 —起升質(zhì)量, kg；　 　 —重力加速度；　 　 —起重機的系數(shù)，對于抓斗起重機

89、或類似起重機，；對于電磁起重機或類似的起重機，。</p><p><b>　　計算得。</b></p><p>　　運行機構(gòu)的動載荷計算</p><p>　　①運行機構(gòu)工作時通過不平軌道時的沖擊載荷</p><p>　　當(dāng)起重機或起重小車沿道路或軌道運行，由于道路或軌道接縫的不平而使運動質(zhì)量產(chǎn)生沿鉛垂方向的沖擊。我國設(shè)計

90、規(guī)范規(guī)定，為考慮這種沖擊，將起升載荷和自重乘以運行沖擊系數(shù)。有軌運行時，運行沖擊系數(shù)按下式計算:</p><p><b>　　(17)</b></p><p>　　式中：—起重機或小車運行速度，m/s；</p><p>　　—軌道不平的高低差，mm。 取。</p><p>　　計算得 大車運行機構(gòu)

91、小車運行機構(gòu)。</p><p><b>　　②運行水平慣性力</b></p><p>　　當(dāng)運行機構(gòu)起動或制動時，起重機自身質(zhì)量和起升質(zhì)量將產(chǎn)生水平方向的振動，產(chǎn)生水平方向動載荷。計算時，可先按剛體動力學(xué)的方法計算起重機系統(tǒng)在機構(gòu)起、制動時的水平慣性力，水平慣性力的大小等于該質(zhì)量與加速度的乘積。然后再將這些慣性力乘以考慮彈性振動影響的增大系數(shù)。對于金屬結(jié)構(gòu)計算，可取。

92、起重機起動或制動時，起重機自身質(zhì)量以及起升質(zhì)量產(chǎn)生的水平慣性力為：</p><p><b>　　(18)</b></p><p>　　式中：—運行部分的質(zhì)量，kg； </p><p>　　—起動（制動）加速度，查起重機設(shè)計手冊，取，</p><p>　　a）大車制動時引起的水平慣性力：</p><p&

93、gt;　　(19) </p><p>　　式中：—主梁自重，N；</p><p>　　—主梁重心至從動輪的水平距離，m；</p><p>　　—車輪與軌道之間的摩擦系數(shù)，；</p><p>　　—主梁重心至大車軌道面的垂直距離，m；</p><p><b>　　—起重機基矩，m。&l

94、t;/b></p><p>　　大車制動時引起的貨物水平運行慣性力：</p><p>　　大車制動時引起小車的水平慣性力：</p><p>　　b）小車制動時引起的水平慣性力：</p><p>　　(20) </p><p>　　式中：—運行部分的質(zhì)量；</p><p&g

95、t;　　—制動加速度，取a=0.18；</p><p>　　—系數(shù)，考慮起重機機構(gòu)驅(qū)動力（制動力）突加及突變時結(jié)構(gòu)的動力效應(yīng)，平均取。</p><p>　　小車制動時引起的貨物水平慣性力：</p><p>　　小車制動時引起的水平慣性力：</p><p><b>　　四 風(fēng)載荷</b></p><p&

96、gt;　　對于露天工作的起重機應(yīng)考慮風(fēng)載荷的作用。假定風(fēng)載荷是沿起重機最不利的水平方向作用的靜力載荷，計算風(fēng)壓值按不同類型起重機及其工作地區(qū)選取。</p><p>　　起重機的風(fēng)載荷分為工作狀態(tài)下的風(fēng)載荷和非工作狀態(tài)下的風(fēng)載荷兩類。工作狀態(tài)下的風(fēng)載荷是起重機在正常工作情況下所能承受的最大計算風(fēng)力；非工作狀態(tài)風(fēng)載荷是起重機非工作時所受的最大計算風(fēng)力（如暴風(fēng)產(chǎn)生的風(fēng)力）。</p><p>　　

97、風(fēng)載荷可按下式進行計算：</p><p>　　(21) </p><p>　　式中:—作用在起重機上的風(fēng)載荷，N；　 　—風(fēng)力系數(shù)，與結(jié)構(gòu)型式有關(guān)；　 　—風(fēng)壓高度變化系數(shù)；　 　—計算風(fēng)壓，；　 　 —起重機垂直于風(fēng)向的迎風(fēng)面積，?！?lt;/p><p><b>　　計算風(fēng)壓<

98、/b></p><p>　　計算風(fēng)壓與空氣的密度和風(fēng)速有關(guān)，當(dāng)具有質(zhì)量的空氣以一定速度吹向與它相垂直的結(jié)構(gòu)表面而被阻擋時，空氣動能便轉(zhuǎn)化為勢能，對結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生靜壓力。根據(jù)伯努利方程可得到風(fēng)壓與風(fēng)速的關(guān)系式：</p><p>　　(22) </p><p>　　式中:—計算風(fēng)壓，；</p><p>

99、;　　—計算風(fēng)速，?！?計算風(fēng)壓規(guī)定為按空曠地區(qū)離地10m高度處的陣風(fēng)風(fēng)速來確定，即3s時距的平均瞬時風(fēng)速。工作狀態(tài)的陣風(fēng)風(fēng)速，其取值為10min時距平均風(fēng)速的1.5倍。非工作狀態(tài)的陣風(fēng)風(fēng)速，其取值為10min時距平均風(fēng)速的1.4倍。 　 計算風(fēng)壓分、、三種情況，分別是： 　 為起重機正常工作狀態(tài)計算風(fēng)壓，用于選擇電動機功率的計算及機構(gòu)零部件的發(fā)熱和磨損計算。 　 為起重機工作狀態(tài)最大計算風(fēng)壓，用于計算機構(gòu)零部件和金屬結(jié)

100、構(gòu)的強度剛度及穩(wěn)定性；計算驅(qū)動裝置的過載能力及整機工作狀態(tài)下的抗傾覆穩(wěn)定性　 為起重機非工作狀態(tài)計算風(fēng)壓，用于驗算此時起重機機構(gòu)零部件及金屬結(jié)構(gòu)的強 度、整機抗傾覆穩(wěn)定性和起重機的防風(fēng)抗滑安全裝置、錨定裝置的設(shè)計驗算。</p><p>　　我國起重機設(shè)計規(guī)范對不同類型地區(qū)的計算風(fēng)壓已作了規(guī)定，其值見下表2-3：</p><p>　　表2-3 起重機的計算風(fēng)壓（）</p>

101、<p>　　注①：沿海地區(qū)系指大陸離海岸線 100km以內(nèi)的大陸或海島地區(qū)。注②：非工作狀態(tài)計算風(fēng)壓的取值：內(nèi)陸的華北、華中和華南地區(qū)宜取小值；西北、西南和東北地區(qū)宜取大值；沿海以上海為界，上?？扇?，以北取較小值，以南取較大值；在內(nèi)河港口峽谷風(fēng)口地區(qū)、經(jīng)常受特大暴風(fēng)作用的地區(qū)（如湛江等地）或只在小風(fēng)地區(qū)工作的起重機，其非工作狀態(tài)計算風(fēng)壓應(yīng)按當(dāng)?shù)貧庀筚Y料提供的常年最大風(fēng)速計算。</p><p>　　風(fēng)壓

102、高度變化系數(shù) 　 國際標(biāo)準(zhǔn)及我國設(shè)計規(guī)范均這樣規(guī)定：起重機的工作狀態(tài)計算風(fēng)壓不考慮高度變化（即?。６鴮λ蟹枪ぷ鳡顟B(tài)下計算風(fēng)壓均需考慮高度變化的影響。算風(fēng)載荷時，可沿起重機高度劃分成20m高的等風(fēng)壓區(qū)段。以各段中點高度的系數(shù)乘以計算風(fēng)壓。風(fēng)壓高度變化系數(shù)（）的取值按陸上、海上及海島兩種情況計算：</p><p>　　陸上為： </p>

103、;<p>　　海上及海島為： </p><p>　　式中：—距離地（或海）面的高度，。</p><p><b>　　本文取。</b></p><p><b>　　（3）風(fēng)力系數(shù)</b></p><p>　　風(fēng)力系數(shù)與結(jié)構(gòu)物的體型

104、、尺寸等有關(guān)，兩片平行平面桁架組成的空間結(jié)構(gòu)，其整體結(jié)構(gòu)的風(fēng)力系數(shù)可取單片結(jié)構(gòu)的風(fēng)力系數(shù)。本文取。</p><p><b>　?。?）迎風(fēng)面積</b></p><p>　　起重機結(jié)構(gòu)和物品迎風(fēng)面積，應(yīng)按最不利迎風(fēng)方位計算，并取垂直于風(fēng)向平面上的投影面積</p><p>　　式中：—結(jié)構(gòu)和物品的外廓面積()；</p><p&g

105、t;　　—結(jié)構(gòu)物的充實率，即結(jié)構(gòu)物的凈面積與外形輪廓面積之比。</p><p>　　兩片并列等高且型式相同的結(jié)構(gòu)，考慮前片對后片的擋風(fēng)作用，其總迎風(fēng)面積為：</p><p>　　式中：—前片結(jié)構(gòu)的迎風(fēng)面積，；</p><p>　　—后片結(jié)構(gòu)的迎風(fēng)面積，；</p><p>　　—兩片相鄰桁架前片對后片的擋風(fēng)折減系數(shù)。</p>&l

106、t;p><b>　?。?）風(fēng)載荷計算</b></p><p>　　參照同類產(chǎn)品，估算出各構(gòu)件風(fēng)力的作用點和截面的迎風(fēng)面積，并依此計算出風(fēng)載荷如下表2-4。</p><p>　　表2-4 風(fēng)載荷匯總（KN）</p><p><b>　　五 碰撞載荷</b></p><p>　　有軌運行起重機（或

107、小車）在運行時，裝在起重機（或小車）上的緩沖器與終點止擋器相碰撞或兩臺起重機的緩沖器相互碰撞產(chǎn)生的載荷稱為碰撞載荷。碰撞載荷是非正常作用的載荷，通常按簡化方法計算，即不考慮碰撞時金屬結(jié)構(gòu)彈性勢能的變化及運行阻力、制動力和物品擺動的影響?！?作用在緩沖器上的碰撞載荷根據(jù)能量原理，假定碰撞動能在碰撞過程中完全為緩沖器所吸收，按緩沖器在下列碰撞速度下所吸收的動能計算： 　 （1）無自動減速裝置或限位開關(guān)時的碰撞速度，大車取85%額定運行

108、速度，小車取額定速度；　 （2）有自動減速裝置或限位開關(guān)時，按減速后的實際碰撞速度計算，但不小于50%額定運行速度；</p><p>　　緩沖器的固定連接和緩沖器的止擋件，應(yīng)按起重機額定速度碰撞的條件進行計算。</p><p><b>　?、傩≤嚨呐鲎菜俣龋?lt;/b></p><p><b>　　小車的碰撞動能：</b>&

109、lt;/p><p><b>　?、诖筌嚨呐鲎菜俣龋?lt;/b></p><p><b>　　大車的碰撞動能：</b></p><p>　　2.4.2 載荷組合</p><p>　　作用在起重機上的載荷分為三類，即：基本載荷、附加載荷和特殊載荷?！?基本載荷是指始終或經(jīng)常作用在起重機結(jié)構(gòu)上的載荷，包括自重

110、載荷、起升載荷、慣性水平載荷，以及考慮動載系數(shù)與相應(yīng)靜載荷相乘的動載效應(yīng)。對于某些用抓斗（料箱）或電磁盤作業(yè)的起重機，應(yīng)考慮由于突然卸載使起升載荷產(chǎn)生的動態(tài)減載作用?！?附加載荷是指起重機在正常工作狀態(tài)下結(jié)構(gòu)所受到的非經(jīng)常性作用的載荷。包括起重機工作狀態(tài)下作用在結(jié)構(gòu)上的最大風(fēng)載荷、起重機偏斜運行側(cè)向力，以及根據(jù)實際情況決定而考慮的溫度載荷、冰雪載荷及某些工藝載荷等。 　 特殊載荷是指起重機處于非工作狀態(tài)時，結(jié)構(gòu)可能受到的最大載荷

111、或者在工作狀態(tài)下結(jié)構(gòu)偶然受到的不利載荷。前者如結(jié)構(gòu)所受到的非工作狀態(tài)的最大風(fēng)載荷、試驗載荷，以及根據(jù)實際情況決定而考慮的安裝載荷、地震載荷和某些工藝載荷等；后者如起重機在工作狀態(tài)下所受到的碰撞載荷等。</p><p>　　只考慮基本載荷組合者為組合Ⅰ，考慮基本載荷和附加載荷組合者為組合Ⅱ，考慮基本載荷和特殊載荷組合者或三類載荷都組合者為組合Ⅲ。各類載荷組合是結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性計算的原始依據(jù)，強度和穩(wěn)定性的安全系數(shù)必

112、須同時滿足載荷組合Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ三類情況下的規(guī)定值，疲勞強度只按載荷組合Ⅰ進行計算。</p><p>　　（1）計算輪壓時的載荷組合：</p><p>　　輪壓計算主要是為了驗算碼頭或軌道的承載能力。計算中，起重機及其部件的位置、載荷的影響，風(fēng)載荷的方向應(yīng)取最不利方向和作用效果的組合。按以下工況驗算見下表</p><p>　　I、大車沒有起制動，小車滿載起制動，有工作風(fēng)

113、、風(fēng)向為最不利方向；</p><p>　　II、大車沒有起制動，小車空載運行起制動，有工作風(fēng)、風(fēng)向為最不利方向；</p><p>　　III、大車起制動、小車空載、有工作風(fēng)、風(fēng)向為最不利方向；</p><p>　　IV、大車沒有起制動，小車空載，有非工作風(fēng)、風(fēng)向為最不利方向。</p><p>　　輪壓載荷組合見下表2-5</p>

114、<p>　　表2-5 輪壓載荷組合表</p><p>　　應(yīng)用表中載荷組合時必須注意以下幾個問題：① 各載荷組合按最不利狀態(tài)求出最大和最小輪壓，用于運行機構(gòu)零件及金屬結(jié)構(gòu)的強度計算等；② II、III類載荷組合的最小輪壓用于主動車輪的打滑驗算；③ I、IV類載荷組合用于驗算碼頭或軌道的承載能力；④當(dāng)設(shè)計防風(fēng)拉索、夾軌器或其他類似防風(fēng)裝置時，可按具體情況計算。</p><p>　

115、?。?）整機穩(wěn)定性計算的載荷組合</p><p>　　計算整機的穩(wěn)定性時，必須對起重機工作和非工作（暴風(fēng)）下的穩(wěn)定性進行校核計算，在不同的規(guī)范和不同的招標(biāo)書對載荷組合提出的要求不完全相同，應(yīng)按照用戶認可的規(guī)定或規(guī)范進行載荷組合。有些規(guī)范分無風(fēng)靜載組合、有風(fēng)動載和大車運行和小車運行機構(gòu)小車水平慣性力組合，失速載荷組合或突卸載荷組合，這些組合下，在最不利的位置和最不利情況各種負荷對傾覆邊力矩的代數(shù)和大于或等于零，也就

116、是說，當(dāng)起重機穩(wěn)定力矩的代數(shù)和大于或等于傾覆力矩之和時，可認為起重機整體是穩(wěn)定的。</p><p>　　下表列出了《港口起重機穩(wěn)定性基本要求》（GB/T 18439-2001）中對集裝箱門式起重機穩(wěn)定性驗算的載荷組合。計算中，起重機及其部件的位置、載荷的影響，應(yīng)取最不利方向和作用效果進行組合。</p><p>　　I、工作狀態(tài)下大車沒有起制動、空載、有工作風(fēng)；</p><

117、;p>　　II、工作狀態(tài)下大車起制動、滿載、有工作風(fēng)；</p><p>　　III、非工作狀態(tài)下大車起制動、空載、非工作風(fēng)；</p><p>　　穩(wěn)定性計算載荷見下表2-6：</p><p>　　表2-6 穩(wěn)定性計算載荷組合表</p><p>　　2.5 起重機穩(wěn)定性校核</p><p>　　2.5.1 最大輪壓

118、驗算</p><p>　　橋架型起重機大車或小車運行裝置的單個行走輪對軌道的垂直壓力，稱為輪壓。它是橋架型起重機的重要參數(shù)。橋架型起重機初步設(shè)計時的輪壓計算只能是估算。因為有很多影響大車或小車輪壓的因素，如各部分的質(zhì)量及重心位置，迎風(fēng)面積及形心位置等，只能通過經(jīng)驗或與同類產(chǎn)品類比得到。隨著設(shè)計計算的逐步深入、完整，待各部分的結(jié)構(gòu)形式、迎風(fēng)面積、質(zhì)量等影響輪壓值的因素確定以后，才能精確地計算輪壓。</p>