机械原理四连杆门座式起重机

四连杆门座起重机变幅动载分析1 引言四连杆门座起重机是一种主要工作机构安装在回转平台上，可沿着地面轨道运行的回转臂架式起重机[1]，主要运用在港口装卸作业中，是一种周期性间歇动作的机械。

四连杆门座起重机工作时频繁地启动制动，而在启动、制动时，机械系统会产生强烈的冲击和振动，导致货载的突然性变化，从而产生剧烈的动载荷，进而影响其使用寿命[2-3]。

针对此类问题，分析四连杆门座起重机在变幅过程中货载的摆动问题，建立四连杆门座起重机在变幅过程中货载摆动的动力学模型，对该模型求解，得到货载摆动对四连杆门座起重机变幅机构所产生的水平动载荷；以一台起重量40 t四连杆门座起重机为例，分析其变幅工作时货载摆动对设备产生的动载荷，并通过Adams仿真，为该种四连杆门座起重机的动力学设计、疲劳设计、故障分析和日常使用提供参考。

我国在心理层面上对个体文化适应的研究较少，更勿论聚焦在民族传统村落村民身上。

鉴于黔东南侗族传统村落独特的历史、文化及可用于评估其文化适应工具的有限性，本文将用SL-ASIA量表来检验侗族村民的文化适应状态和结构，以此推进对特定地域、特定族群文化适应的了解。

2 变幅时的货载摆动分析2.1 货载摆动力学模型四连杆门座起重机在工作过程中，货载通过钢丝绳垂直悬挂在变幅机构臂架系统象鼻梁的下方。

当变幅机构启动开始变幅时，象鼻梁上货载悬挂点开始移动，对象鼻梁下方的货载产生扰动，从而使货载偏离平衡位置[4-5]。

为便于对四连杆门座起重机在变幅过程中的货载摆动进行分析，将其臂架系统近似为理想刚体，并将变幅机构的质量等效集中于货载悬挂点，略去钢丝绳的弹性，因此在变幅过程中的货载摆动可以等效为一个悬挂在小车上的单摆，如图1所示。

图1 变幅机构变幅时货载动力学模型以货载的摆动角度θ以及变幅距离x1为广义坐标，可以得到系统的动能、势能为：(1)V=-m2glcosθ(2)利用拉格朗日方程可以得到系统的动力学微分方程为：(3)在四连杆门座起重机变幅过程中，通常其变幅过程是匀速的，只在变幅开始或制动时，才产生相关联的变幅加速度，可将带有变幅加速度的项作为激励移至右边，当变幅开始时，该力即为变幅的驱动力，当变幅制动时，该力即为变幅的制动力[6]。

机械原理2013—2014学年大作业设计题目：四连杆式门座起重机工作机构设计姓名：李瑞学号：20116447专业班级：11级铁道车辆一班指导教师：何俊2013/11/10题目介绍、要求以及数据设计题目：四连杆式门座起重机工作机构设计一、设计题目简介四连杆门座起重机是通用式门座起重机,广泛应用于港口装卸、修造船厂、钢铁公司,主要由钢结构、起升机构、变幅机构、回转机构、大车运行机构、吊具装置（抓斗、简易集装箱吊具、吊钩）、电气设备及其它必要的安全和辅助设备组成。

通过四连杆控制在吊臂前后运动的时候）起吊节点保持水平高度不变。

二、设计数据与要求题号起重量t工作幅度（米）起升高度（米）工作速度m/min 装机容量KW L2 L1 H1 H2 起升变幅回转运行C 10 25 8 15 9 50 50 1.5 25 330三、设计任务1、依据设计参数绘出机构运动简图，并进行运动分析，确定实现起吊点轨迹的机构类型2、依据提供的设计数据对四连杆起吊机构进行尺度综合，确定满足使用要求的构件尺寸和运动副位置；3、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。

4、编写说明书，其中应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。

5、在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。

第一章、四连杆式门座起重机的介绍第一节、四连杆式门座起重机的概述门座起重机是起重机的一种，是随着港口事业发展起来的。

第一次在港口上运用门座式起重机是在1890年将幅度不可变的固定式可旋转臂架型起重机横跨在窄型码头上，这是门座起重机的第一次运用。

在第二次世界大战之后港用门座起重机迅速发展，在发展的过程中门座起重机还逐渐应用到作业条件与港口相近的船台和水电站等工作地点。

图1-1 M10－30门座起重机总图⒈电缆卷筒；2.转柱；3.门座；4.转台；5.机器房；6.起重量限制器；7.变幅机构；8.臂架系统；9.防转装置；10.吊钩装置；11.抓斗稳定器；12.抓斗；13.司机室；14.回转机构；15.起升机构；16.运行机构1、机构的运动简图为：2、起重机的起升机构为：起升机构是起重机最主要的机构，用以实现重物的升降运动。

题目一：刚性四连杆变幅机构的运动分析与综合四连杆组合臂架式门座起重机：第四组数据：目录一、起重机械的概述二、门座起重机的部分机构介绍一）起升机构二）回转机构三）运行机构三、门座起重机的变幅机构一）变幅机构简介二）变幅机构的类型与特点四、刚性四连杆变幅机构的运动分析与综合一）机械运动分析的目的和方法二）图解法分析轨迹和速度三）用MATLAB进行四杆变幅机构结构参数分析五、小结六、参考文献一、起重机械的概述起重机械是用来对物料进行起重、运输、装卸或安装等作业的设备。

它是现代化生产必不可少的重要机械设备，对于减轻繁重的体力劳动、提高劳动生产率和实现生产过程的机械化、自动化以及改善人民的物质、文化生活需要都具有重大的意义。

起重机械在工况企业、港口码头、车站仓库、建筑工地、海洋开发、宇宙航行灯各个工业部门都有广泛应用。

它不仅可以作为辅助生产设备，完成原料、半成品、成品的装卸、搬运，进行机电设备的安装、维修，而且也是一些生产过程（如钢铁冶金生产）工艺操作中的必需设备。

在各种不同类型中的起重机中，门座起重机是我国研制最早、一种重要而又具有代表性的回转类型的有轨运行式起重机，它因具有能让运输车辆顺利通过的门架结构而得名。

门座起重机的工作机构具有较高的运转速度，起升速度可达1.17m/s，变幅速度可达0.92m/s，使用率高，每昼夜可达22h，台时效率也很高，一般可达100t/h以上；它的结构是立体的，不多占用码头的面积，具有高大的门架和较长距离的伸臂，因而具有较大的起升高度和工作幅度，能满足港口、码头、船舶和车辆的机械化装卸、转载，充分使用港口、码头场地，适应船舶的空载、满载作业，以及地面车辆的通行要求；还具有高速灵活、安全可靠的装卸能力，对提高装卸生产率，减轻繁重的体力劳动都具有重大的意义。

但门座起重机也有它的缺点，如造价高，用钢铁材料多，要较大的电力供给，一般轮压较大，需要坚固的地基，附属设备也较多，如变电所、电缆、地道、坑道、电源等。

机械原理四连杆门座式起重机机械原理2013—2014学年大作业设计题目：四连杆式门座起重机工作机构设计姓名：李瑞学号： 20116447专业班级： 11级铁道车辆一班指导教师：何俊2013/11/10题目介绍、要求以及数据设计题目：四连杆式门座起重机工作机构设计一、设计题目简介四连杆门座起重机是通用式门座起重机,广泛应用于港口装卸、修造船厂、钢铁公司,主要由钢结构、起升机构、变幅机构、回转机构、大车运行机构、吊具装置（抓斗、简易集装箱吊具、吊钩）、电气设备及其它必要的安全和辅助设备组成。

通过四连杆控制在吊臂前后运动的时候）起吊节点保持水平高度不变。

二、设计数据与要求题号起重量t工作幅度（米）起升高度（米）工作速度m/min 装机容量KW L2 L1 H1 H2 起升变幅回转运行C 10 25 8 15 9 50 50 1.5 25 330三、设计任务1、依据设计参数绘出机构运动简图，并进行运动分析，确定实现起吊点轨迹的机构类型2、依据提供的设计数据对四连杆起吊机构进行尺度综合，确定满足使用要求的构件尺寸和运动副位置；3、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。

4、编写说明书，其中应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。

5、在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。

第一章、四连杆式门座起重机的介绍第一节、四连杆式门座起重机的概述门座起重机是起重机的一种，是随着港口事业发展起来的。

第一次在港口上运用门座式起重机是在1890年将幅度不可变的固定式可旋转臂架型起重机横跨在窄型码头上，这是门座起重机的第一次运用。

在第二次世界大战之后港用门座起重机迅速发展，在发展的过程中门座起重机还逐渐应用到作业条件与港口相近的船台和水电站等工作地点。

图1-1 M10－30门座起重机总图⒈电缆卷筒；2.转柱；3.门座；4.转台；5.机器房；6.起重量限制器；7.变幅机构；8.臂架系统；9.防转装置；10.吊钩装置；11.抓斗稳定器；12.抓斗；13.司机室；14.回转机构；15.起升机构；16.运行机构1、机构的运动简图为：2、起重机的起升机构为：起升机构是起重机最主要的机构，用以实现重物的升降运动。

机械设计2013—2014学年大作业设计题目：四连杆式门座起重机工作机构设计姓名：李瑞学号： 20116447专业班级： 11级铁道车辆一班指导教师：何俊2014/3/20题目介绍、要求以及数据设计题目：四连杆式门座起重机工作机构设计一、设计题目简介四连杆门座起重机是通用式门座起重机,广泛应用于港口装卸、修造船厂、钢铁公司,主要由钢结构、起升机构、变幅机构、回转机构、大车运行机构、吊具装置（抓斗、简易集装箱吊具、吊钩）、电气设备及其它必要的安全和辅助设备组成。

通过四连杆控制在吊臂前后运动的时候）起吊节点保持水平高度不变。

二、设计数据与要求题号起重量t工作幅度（米）起升高度（米）工作速度m/min 装机容量KW L2 L1 H1 H2 起升变幅回转运行C 10 25 8 15 9 50 50 1.5 25 330三、设计任务1、依据设计参数绘出机构运动简图，并进行运动分析，确定实现起吊点轨迹的机构类型2、依据提供的设计数据对四连杆起吊机构进行尺度综合，确定满足使用要求的构件尺寸和运动副位置；3、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。

4、编写说明书，其中应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。

5、在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。

第一章、概述第一节、四连杆门座式起重机的参数起重机的主要参数有：起重量、幅度、起升高度、各机构的工作速度、工作级别及生产率。

此外，轨距、基距、外形尺寸、最大轮压、自重等也是重要参数。

1.1起重量起重量是指起重机安全工作时所允许的最大起吊货物的质量，单位为“kg”或“t”，用“Q”表示。

起重量不包括吊钩、吊环之类吊具的质量，但包括抓斗、料斗、料罐、工属具之类吊具的质量。

起重量较大的称为主起升机构或主钩，起重量较小的称为副起升机构或副钩。

副钩的起升速度较快，可以提高轻货的吊运效率。

机械原理2013—2014学年大作业设计题目：四连杆式门座起重机工作机构设计姓名：瑞学号： 20116447专业班级： 11级铁道车辆一班指导教师：何俊2013/11/10题目介绍、要求以及数据设计题目：四连杆式门座起重机工作机构设计一、设计题目简介四连杆门座起重机是通用式门座起重机,广泛应用于港口装卸、修造船厂、钢铁公司,主要由钢结构、起升机构、变幅机构、回转机构、大车运行机构、吊具装置（抓斗、简易集装箱吊具、吊钩）、电气设备及其它必要的安全和辅助设备组成。

通过四连杆控制在吊臂前后运动的时候）起吊节点保持水平高度不变。

二、设计数据与要求题号起重量t工作幅度（米）起升高度（米）工作速度m/min 装机容量KW L2 L1 H1 H2 起升变幅回转运行C 10 25 8 15 9 50 50 1.5 25 330三、设计任务1、依据设计参数绘出机构运动简图，并进行运动分析，确定实现起吊点轨迹的机构类型2、依据提供的设计数据对四连杆起吊机构进行尺度综合，确定满足使用要求的构件尺寸和运动副位置；3、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。

4、编写说明书，其中应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。

5、在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。

第一章、四连杆式门座起重机的介绍第一节、四连杆式门座起重机的概述门座起重机是起重机的一种，是随着港口事业发展起来的。

第一次在港口上运用门座式起重机是在1890年将幅度不可变的固定式可旋转臂架型起重机横跨在窄型码头上，这是门座起重机的第一次运用。

在第二次世界大战之后港用门座起重机迅速发展，在发展的过程中门座起重机还逐渐应用到作业条件与港口相近的船台和水电站等工作地点。

图1-1 M10－30门座起重机总图⒈电缆卷筒；2.转柱；3.门座；4.转台；5.机器房；6.起重量限制器；7.变幅机构；8.臂架系统；9.防转装置；10.吊钩装置；11.抓斗稳定器；12.抓斗；13.司机室；14.回转机构；15.起升机构；16.运行机构1、机构的运动简图为：2、起重机的起升机构为：起升机构是起重机最主要的机构，用以实现重物的升降运动。

曹妃甸港口有限公司弘毅码头分公司门座式起重机介绍一、门机结构1．门座式起重机概述及常用叫法门机是门座式起重机的简称，是有轨运行的臂架型移动式起重机。

在现代海河港口装卸设备中占有重要地位，它具有较好的工作性能和独特的优越结构。

我们港口总共有两种门机分别是MQ40-43和，下面我们介绍一下本港门机。

首先我们以我港门机MQ40-43来作了解认识。

本起重机为四连杆抓斗、吊钩两用门座起重机，适用于港口码头装卸焦碳、矿石等散货及件杂货作业。

门机上部有用于支撑和保证货物在变幅过程中做水平运动得四连杆组合臂架系统，其变幅驱动机构安装在机房上部。

机房内有起升机构、旋转机构、电气控制箱及电阻箱。

组合臂架系统由臂架、象鼻梁和刚性拉杠组成。

门机的旋转机构能使门机作360°旋转。

起升、旋转、变幅三个机构可单独或联合作业。

门架下有32个车轮支承、八个小电机驱动来完成门机行走。

为了大家更近一步的认识门机，熟知各部位的名称。

为了在以后的工作中各同事能将各名称达成统一各的叫法，方便大家的理解，也方便安全员的详细记录和维修队的检查，特制定本办法：（1） 门机行走---------统称为----------跑车（2） 门机向北行走---------------------往北跑车（3） 门机向南行走---------------------往南跑车（4） 指挥手势分为：起升 下降 左旋 右旋 点动起升 点动下降 增幅 减幅（5） 电缆卷筒动作: 收缆 放缆（6） 行走电机顺序为海侧北到南，路侧南到北 为1-8号电机。

（7） 门机端梁处放行走电柜的地方统称为行走间。

（8） 旋转电机以司机座在驾驶室为基准。

左为左，右为右。

（9） 沉锤，铁蛋，旋转球等等统称为防转套。

（10） 防转套，离心头和卡环相连接的部位叫快速接扣。

（11） 防风花纹螺丝，步步紧，法兰等统称为法兰。

（12） 机房内卷筒上的行走小车为电动葫芦。

（13） 手拉葫芦，斤不落，统称为手拉葫芦。

门座起重机四连杆组合臂架优化设计浅析摘要：详尽阐述了门座起重机四连杆组合臂架系统的优化设计方法，着重介绍了优化目标函数和约束条件的确定方法，并对优化前后的参数进行对比。

关键词:门座起重机；四连杆组合臂架；优化设计1 引言门座起重机是港口装卸作业的主要起重设备之一，其下部结构通常做成门型，称为门架，以保证其下方有一定的净空供铁路车辆或其他运输工具通行。

门座起重机是一种重要且具有代表性的旋转类型间歇动作有轨运行式起重机械，具有短暂、重复、周期性循环、起制动频繁及冲击载荷大等工作特点。

因其使用地点不同以及用户对产品的性能要求不同而具有多样化结构型式。

其中，按起重臂结构型式分为四连杆组合臂架式和单臂架式门座起重机，如图1所示。

单臂架门座式起重机结构简单、起重量大且自重轻。

四连杆门座式起重机采用最佳优化组合臂架系统，水平落差小、变幅平稳且功耗低。

a 四连杆组合臂架式b 单臂架式图1 门座起重机起重臂结构型式臂架是门座起重机的主要构件之一。

由于各种门座起重机的作业和使用条件不同，其臂架的组成方式、结构形式和受力特点都不同。

本文从分析四连杆组合臂架式门座起重机的特点入手，详细介绍四连杆组合臂架优化设计目标函数的确定、约束条件及优化算法的选择。

2 四连杆组合臂架式门座起重机主要特点四连杆组合臂架系统由臂架、象鼻架及大拉杆三部分组成，如图2所示，连同机架（也称人字架或上转柱）一起构成一个平面四连杆机构，并与其支承构件人字架、转台等形成四连杆平面机构，实现变幅过程中象鼻梁端点的水平移动。

为降低变幅机构驱动功率和提高机构的操作性能，目前普遍采用载重水平位移和臂架自重平衡两项措施。

四连杆组合臂架式门座起重机特点是：吊重在变幅过程中的水平位移依靠象鼻架头部在变幅过程中沿接近水平线的运动来保证。

物品摆动现象减轻，起升绳的长度变化及磨损减小。

图2 四连杆组合臂架系统3 四连杆组合臂架优化设计方法3.1 四连杆组合臂架补偿法原理当臂架变幅时，象鼻架的端点将描绘出一条曲线，如果臂架系统尺寸调整合适，在有效幅度S max-S min范围内，该曲线接近于一条水平线。

解释门座起重机的工作原理
门座起重机是一种通过门框结构悬挂起重机械进行货物起升、水平移动和定位的设备。

它工作的原理主要包括以下几个方面：
1. 结构组成：门座起重机主要由门轨、大车、小车、起重机构等部分组成。

门轨一般设置在工作场地上，并且可以进行水平移动。

大车安装在门轨上，可以进行沿轨道的移动。

小车安装在大车上，可以在大车上进行横向移动。

起重机构则通过吊钩进行货物的吊装和下降。

2. 吊装方式：门座起重机一般通过起重机械的吊钩或其他吊装装置进行货物的吊装和下降。

起重机械可以通过旋转机构进行旋转，以便实现各个方向的吊装。

3. 控制系统：门座起重机的控制系统主要包括电气系统和液压系统。

电气系统用于控制起重机的吊装、转动和移动等，液压系统用于起重机的吊钩和大车的运动控制。

4. 工作流程：在工作时，门座起重机先将大车移动到合适位置，然后通过小车将起重机械移动到需要进行吊装的货物附近。

起重机械将吊钩或其他吊装装置降低到货物下方，然后通过起重机械的吊钩或其他装置进行货物的吊装，完成后再进行升高或下降以实现货物的提升或放下。

起重机可以通过旋转机构进行起重区域的转动，以适应各个角度的吊装需求。

总的来说，门座起重机通过大车和小车的移动以及起重机械的吊装和下降来实现货物的起升、水平移动和定位。

这种结构简单、操作灵活的起重设备在物流、制造等领域得到广泛应用。