下载文档原格式
门式起重机主梁、支腿受力分析一、主梁内力分析（主梁按简支梁计算）1、垂直载荷引起的主梁内力 ⑴ 垂直固定载荷引起的内力计算 主梁的均布载荷为：2124q zm L M q =⨯12Z zm Q q L =式中：L — 起重机跨度Zm q — 主梁均布载荷⑵ 移动载荷引起的内力计算（图4—2）12GX G P P P ϕϕ=+式中：GX P — 小车自重 G P — 起重量：1ϕ — 冲击系数： 1 1.05ϕ= 2ϕ — 动力系数： 4 1.1ϕ=max14C M PL = 12C Q P =图 4—22、水平载荷引起的内力 ⑴ 大车制动时引起的惯性载荷 ① 主梁自重惯性力110s m Zm q q =② 小车自重及起重量惯性力110sP P =③ 弯矩2124s s qm L M q =⨯114s sP M LP =⑵ 小车制动引起的水平惯性力 ① 水平惯性力()17D HXG GX Tn P P P n =+ 式中：GX P — 小车自重：G P — 起重量： ② 最大弯矩T HX M P h =式中：h — 龙门架平面投影高度：⑶ 风载荷引起的水平力（只计垂直于主梁平面的风载荷） ① 工作状态正常风载荷w P Cp A =ⅠⅠ式中：C — 风力系数；C = 1.2p Ⅰ— 工作状态风压；2150/p N mm =ⅠA — 起重机构件垂直于风向的实体面积；0A A ϕ=0A — 起重机构件外形轮廓面积； ϕ — 起重机构件迎风面充实系数；② 工作状态最大风载荷w P Cp A =ⅡⅡ式中：p Ⅱ—— 工作状态最大风压；2250/p N mm =Ⅱw P Cp A =ⅡⅡ③ 弯矩w w P q L=ⅡⅡ 2124w w L M q =⨯ⅡⅡ3、主梁强度计算⑴ 垂直载荷引起的应力maxq c czczXZLXZLM M M W W δ+==∑⑵ 水平载荷引起的应力s sq p w szsz YZLYZLM M M M W W δ++==∑Ⅱ⑶ 小车制动引起的水平惯性力引起的应力TTz XZL M W δ=⑷ 合成应力()1.15cz sz Tz δδδδ∑=++4、主梁刚度计算（见图4—3）图 4—33maxL 48XZL P f EI二、支腿内力分析（见图4—5）1、龙门架平面内的内力分析（按一次超静定计算内力） ⑴ 移动载荷在跨中图 4—51122A B V V P ==⨯()23L 22223A B P H H hL k ⨯==+式中：XZL XZT I h k I L=⨯龙门架平面内最大弯矩max L A M H h =⑵ 小车制动载荷110HXXC P G = L CHX HX M P h =2、支腿平面内的内力分析⑴ 由起升载荷1Q ϕ和自重载荷22XC DL G G ϕϕ、引起的支腿垂直载荷V （见图4—6）()12214XC ZL V Q G G ϕϕϕ=++⑵ 由大车制动惯性载荷HD P 风载荷W P 作用产生水平力A q 引起的弯矩（见图4—7）工作状态最大风载荷w z P Cp A =Ⅱz Ⅱ式中：C — 风力系数；C = 1.2p Ⅱ — 工作状态最大风压；2250/p N mm =ⅡZ A — 起重机支腿垂直于风向的实体面积；w w P q h =ⅡZ ⅡZ支腿均布载荷HDG q h=Z式中：G Z —— 支腿重量弯矩110A HD w q q q =+ⅡZ 212w A M q h =ⅡZ图 4—6 图 4—7⑶ 主梁自重、小车自重及起重量惯性力引起的弯矩()114ss m p Lq p =+SZBS M p h =SZ④ 支腿平面内最大弯矩max 788max5.510 4.5110 5.0610z W Z BSzM M M MN mm=+=⨯+⨯=⨯Ⅱ3、支腿强度计算max max L Z I XZT YZT ZT M M VW W A δ=++三、 非工作状态下稳定性计算（图4—8）1、倾覆力矩 主梁风载荷为：w P Cp A =ⅡⅡ支腿风载荷为：2w z P Cp A =Ⅱz Ⅱ小车风载荷为： w X P Cp A =ⅡX Ⅱ图 4—8倾覆力矩：213w w w M p h p h p h =++ⅡⅡZ ⅡX 倾覆2、自重力矩12ZZ M G B =自重3、结论>1M M 自重倾覆当时，满足要求。
门吊支腿计算简述1、门架平面内的支腿首先要判断是否刚柔支腿2、螺栓连接的都是刚性节点。
如惯性矩不同，则为一刚一柔。
此时支腿下方存在着水平力。
3、销轴连接的是真正的刚柔支腿。
纯正的静定结构。
支腿底部没有水平力。
则支腿没有弯矩作用。
4、计算变截面系数。
规范中明确了计算方法。
一般变截面系数为：1.45。
开始设计时就取此值。
5、计算计算长度系数。
门架平面内一般初步设计时取:2.2。
6、支腿的实际长度乘上这两个系数。
做为计算长度7、计算门架平面内的最大头的支腿惯性矩。
注意：是Y轴的。
8、用此惯性矩除以对应的截面积。
再开平方。
此结果为Y轴的惯性半径。
9、再用刚才算出的计算长度除以Y轴的惯性半径。
此结果为：长细比10、对比许用的长细比150。
长细比小于150。
11、满足后。
对应实际的长细比。
查表确定折减系数12、再用算出来的最大的支腿轴向力除以折减系数和截面积。
注意是最大的截面积。
要小于许用应力。
13、再用支腿最下方的水平力乘以支腿的实际高度。
注意：不是计算高度。
结果叫：门架平面内的支腿弯矩。
14、在用此弯矩除以支腿Y轴的截面抵抗矩。
叫：弯曲应力。
15、用压杆稳定应力加上弯曲应力要小于许用应力。
纯柔性支腿为2力杆。
没有弯矩。
按压杆稳定性进行计算。
门架平面内的的计算完成了。
下面支腿平面内的支腿计算。
16、计算支腿最上面的截面X轴的惯性矩和最下面X轴的惯性矩。
求解与查表得出变截面系数。
规范上查找和选用。
17、确定计算长度系数。
由于上面为刚性联接。
下面为铰接，计算长度系数：0.7。
为了安全，可取1.0。
18、计算长度：实际长度乘以变截面系数和计算长度系数。
19、求解长细比，需要满足要求。
查表：确定折减系数。
20、用该支腿的最大轴向力计算压杆稳定应力。
需要满足要求。
由于弯矩较小则假设为零，目的简化计算。
龙门式起重机主要结构设计及影响因素分析龙门式起重机是一种常见的起重设备，具有结构简单、工作范围大、稳定性好等优点，广泛应用于港口、工地、工厂等场所。
本文将对龙门式起重机的主要结构设计和影响因素进行分析，以便更好地理解和应用这一设备。
一、龙门式起重机的主要结构设计1. 主梁结构设计：主梁是起重机的主要承重部分，起到支撑和传递荷载的作用。
主梁的设计需要考虑起重机的最大荷载和工作范围，合理确定主梁的尺寸和形状，以确保起重机的稳定运行和安全性能。
2. 支腿结构设计：支腿是支撑龙门式起重机的重要组成部分，起到固定和平衡起重机的作用。
支腿的设计需要考虑地面情况、工作环境和承载要求，合理选择支腿的数量、尺寸和材料，以保证起重机的稳定性和工作效率。
3. 起升机构设计：起升机构是驱动起重机上下运动的装置，通常由电动机、钢丝绳和滑轮组成。
起升机构的设计需要考虑起升高度、起升速度和起升负荷等因素，合理选择电机功率、钢丝绳直径和滑轮比例，以满足起重机的不同工作需求。
4. 行走机构设计：行走机构是驱动起重机在水平方向移动的装置，通常由电动机、轨道和轮组成。
行走机构的设计需要考虑起重机的工作范围和移动速度，合理选择电机功率、轨道类型和轮的数量，以确保起重机平稳行走和灵活操作。
二、龙门式起重机主要影响因素分析1. 起重机的荷载要求：起重机的最大荷载是设计的重要参数，不同工程和工作环境对起重机的荷载要求不同。
起重机的荷载要求将直接影响到主梁、起升机构和支腿的设计，需要根据具体情况进行合理确定。
2. 工作环境：起重机的工作环境包括室内、室外、高温、低温等因素。
不同的工作环境将对起重机的结构和材料选择产生影响，需要考虑材料的耐腐蚀性、耐高温性、抗震性等因素。
3. 地面情况：起重机的工作基地地面情况也是影响结构设计的因素之一。
地面的稳定性、承载能力和坡度将直接影响到支腿的设计和选择，需要对地面情况进行合理评估和调查。
4. 安全性要求：起重机的安全性是至关重要的，结构设计需要满足安全性要求，避免任何可能的事故和损坏。
项目编号：K报告编号：K桁架单梁门式起重机主梁结构应力分析报告主体材料；Q235B跨度：12m额定起重量：3t 2019年09月目录1 概述 (1)2 工作依据 (1)3 工作内容 (1)4 主梁的有限元分析 (1)5 应力分析结果 (4)5.1 工况1计算结果 (4)5.2 工况2计算结果 (7)5.3 工况3计算结果 (9)5.4 工况4计算结果 (10)6 结论 (12)6.1 结果汇总 (12)6.2 应变片布点位置建议 (13)1 概述河南省九峰起重机有限公司（简称“乙方”）设计并生产的ZJF桁架单梁门式起重机，于2016年9月在河南赵九峰研究院（以下简称“甲方”）九峰基地进行压力试验。
对乙方开发的桁架单梁门式起重机主梁，按照《电动葫芦桥式起重机型式试验细则》，对主梁强度、刚度进行有限元计算，并与应力测试结果进行对比。
采用ANSYS17.0软件完成本次分析计算。
2 工作依据（1）甲乙双方签订的合同；（2）甲方提供的“ZJF桁架单梁门式起重机”设计图纸；（3）GB/T 3811—2008《起重机设计规范》；（4）《桥门式起重机型式试验细则》；（5）《机械设计手册》化学工业出版社。
3 工作内容3.1 主梁强度和刚度分析（1）建立ZJF桁架单梁门式起重机的有限元数值分析模型；（2）计算ZJF桁架单梁门式起重机在不同工况作用下主梁的应力、变形。
3.2 工况类型（1）额定载荷跨中，计算主梁在额载下的应力和变形；（2）额定载荷悬臂端，计算主梁在额载下的应力和变形；（3）1.25倍额定载荷跨中，计算主梁的应力；（4）1.25倍额定载荷悬臂端，计算主梁的应力。
4主梁的有限元应力分析4.1几何模型ZJF桁架单梁门式起重机主要由筋板和轨道等组成，图1为主梁结构图。
第1页共13页赵九峰作品桁架单梁门式起重机主梁结构应力分析报告第2页 共13页图1 ZJF 桁架单梁门式起重机主梁结构图4.2有限元实体模型根据桁架单梁门式起重机主梁的几何模型，建立了有限元模型，结构主要由型钢焊接而成。
1 引言近年来，国内在门座起重机设计和制造上，已有很大的提高。
但在现代的港口中，还有很多服役达十多年的门座式起重机仍承担着港口繁重的吊装业务。
在门座式起重机进行生产作业的过程中，由于许许多多无法避免的因素使起重机出现各种破坏及故障，以至降低或失去其预定的功能。
由于起重机体积大、造价高，不可能一发生故障就即时更换，因此很多起重机普遍存在严重裂纹但仍服役生产第一线，给安全生产带来了极大隐患，甚至造成严重的以至灾难性的事故，致使生产过程不能正常运行而造成巨大的经济损失。
“门座起重机风险评估”的研究已成为是国内许多检验机构正在努力探讨的一个研究课题，而找出主要部件的受力最危险点和应力集中区则是这项课题研究的重要基础。
2 门座起重机的结构模型简化由于门座起重机结构复杂，对门座起重机金属结构进行建模分析时不可能将所有因素都考虑进去，因此必须对其金属结构进行合理有效的简化，建立一个既能方便分析计算，又尽可能的与实际使用工况相符的有限元模型。
基于对门座起重机结构的认识，本文主要对港口门座起重机进行了如下的假设和简化：（1）门座起重机模型是参照图纸尺寸建立的，为方便建模计算，其中一些加强筋，肋板等细部结构，在不影响分析结果的可靠性的前提下做适当的简化。
（2）鉴于门座起重机结构复杂，在建立臂架模型分析时对电机、钢丝绳、铰轴等结构做适当的简化处理。
（3）臂架上的梯子结构，均匀分布于臂架整体结构，对分析影响不大，在建模分析时不予考虑，最后采用密度补偿法来考虑其自重对臂架结构的影响。
（4）建模分析时，只考虑门座起重机结构的自重及起吊重量，不考虑风载、地震载荷等附加载荷的影响。
3 门座起重机结构参数本文以某单位一台45t-60m港口门座起重机为研究对象，对其进行有限元建模、有限元模门座起重机结构与力学分析Analysns of structure and mechanics of prortale crane张 健（福建省特种设备检验研究院莆田分院 福建莆田 351100）摘要：如何准确高效的对门座起重机金属结构进行受力分析，进而判断疲劳裂纹等危险隐患的存在，正成为检验检测领域当前迫切需要解决的问题之一。
单梁桥式起重机结构设计说明一、桥架结构设计桥架是起重机的主要组成部分之一，其结构设计必须兼顾强度、刚度和稳定性。
一般而言，桥架采用钢梁焊接而成，其上部为平台形状，下部为各个支撑脚。
桥架根据实际工作要求，选择适当的截面形状和材料，以保证其足够强度和刚度。
同时，桥架还需要进行特殊处理，以防止腐蚀和磨损。
二、起重机械装置设计起重机械装置主要包括起重机翻转系统、起升机构和大车运行机构。
起重机翻转系统用于将物体从水平位置转移到垂直位置，并确保物体的平衡和稳定。
起重机翻转系统通常由卷筒、绳索和滑轮组成。
起升机构用于实现物体的垂直移动，其主要由卷筒、绳索和导轨组成。
大车运行机构主要用于实现起重机在天车轨道上的水平移动，其主要由电动驱动机构和轮组成。
三、驱动装置设计驱动装置是起重机的关键部件之一，其设计直接影响到起重机的工作性能和安全性。
常见的驱动装置包括电机、减速器、制动器和传动装置。
电机通常选择频率调节电机，以满足起重机在不同工况下的运行速度需求。
减速器则用于减小电机传动功率，并提供足够的扭矩。
制动器主要用于起重机的停止和紧急制动。
传动装置通常由齿轮、链条和皮带组成，以确保不同部件之间的传动效率和稳定性。
四、控制系统设计控制系统是起重机的智能部分，其设计直接影响到起重机的操作和控制。
一般而言，控制系统包括硬件和软件两个方面。
硬件方面主要包括传感器、执行器和控制器。
传感器用于监测起重机的位置、速度、负载等参数，并将其转化为电信号传递给控制器。
执行器用于接受控制器的指令，实现相应的运动和操作。
控制器则负责对传感器的信号进行处理和计算，并控制执行器的动作。
软件方面主要包括控制算法和人机界面。
控制算法用于实现起重机的运动控制和操作控制，确保起重机的安全和高效运行。
人机界面提供给操作员进行操控和监控起重机的界面，以便他们能够及时掌握起重机的状态和运行情况。
综上所述，单梁桥式起重机的结构设计是一个复杂而关键的工程，需要考虑多个方面因素。
30t/42m门型起重机力学分析及结构参数优化的开题报告1. 概述30t/42m门型起重机是广泛应用于各个行业的一种类型的起重机，通常用于重物起吊、搬运、装卸等工作，具有工作效率高、使用范围广等特点。
本文将针对30t/42m门型起重机进行力学分析与结构参数优化，通过对起重机的结构参数进行优化，实现起重机的性能提升，提高其使用效率和安全性。
2. 研究目标本文的研究目标主要有两个方面：（1）进行30t/42m门型起重机的力学分析，研究起重机的负载性能，包括承载能力、稳定性等方面。
（2）通过结构参数优化，提升起重机的性能，目标是实现起重机的功能更加完善、使用更加方便、安全性更高等。
3. 研究内容本文的具体研究内容主要包括以下方面：（1）对30t/42m门型起重机的力学特性进行研究，对起重机的计算机辅助设计进行分析，针对其结构进行力学分析、力学优化等。
（2）针对起重机的负载特性、运动学参数及结构参数等进行深入研究，分析其强度、稳定性等，以确保起重机的安全性能。
（3）借助建模软件进行起重机的数值模拟分析，并针对模拟的结果进行分析和实验验证。
（4）根据优化后的结构参数进行起重机的仿真分析，对其性能、安全性能等方面进行评估和分析。
（5）撰写关于30t/42m门型起重机力学分析及结构参数优化的研究报告，总结研究发现，提出对起重机的进一步完善与优化建议。
4. 研究意义30t/42m门型起重机具有广泛的应用价值，其性能的提升将大大增强其在各个行业中的应用。
本文的研究可以为提高起重机性能和安全性能提供一定的理论基础和实践支持，为研究相关领域的学者提供一定的参考。
同时，本文的研究成果还可以为企业提供优化起重机设计、提高生产效率和保障生产安全的技术支持。
装卸桥静态和动态性能分析计算报告1、技术目标：对甲方提供的A7型10t装卸桥利用大型有限元分析软件ANSYS建立有限元计算模型，并对其进行有限元分析。
2、分析内容：分析计算的内容如下：（1）计算工况为：跨中、左1/4跨、左极限位置、右1/4跨、右极限位置。
计算载荷为：风载荷、额定载荷、1.25倍载荷；（2）分析计算装卸桥主梁和支腿的位移、应力、应变，以及装卸桥的最大应力和最大变形位置；（3）分析计算装卸桥主梁、刚性支腿和柔性支腿的自由模态频率和阵型，以及满载小车位于右侧行程极限时，装卸桥的模态频率和阵型；（4）分析计算装卸桥的稳定性；（5）校核装卸桥关键连接面的连接螺栓强度。
该装卸桥的主要性能参数为：额定载荷10t；跨度50m；材料全部采用Q235。
3、静力分析计算3.1有限元模型分析过程采用商业有限元软件ANSYS10.0。
首先研究装卸桥的结构参数、材料性能、工况，以及零件的尺寸和结构形式；然后根据装卸桥的结构特性和合同内容要求，分析ANSYS10.0单元库的单元类型，选择合适的单元来建立有限元模型。
装卸桥的零件比较多，如果采用的单元类型过多，划分网格的时候，由于不同形状单元之间过渡，容易引起单元畸形，影响最终的分析精度。
因为装卸桥的零件主要是板型和梁型，所以在装卸桥有限元分析的过程中，主要采用了SHELL63单元和BEAM188单元。
装卸桥板型零件采用SHELL63单元。
SHELL63是一种4节点线弹性单元，它遵循基尔霍夫假定，即变形前垂直中面的法线变形后仍垂直于中面，SHELL63既具有弯曲能力，又具有膜力，可以承受平面内荷载和法向荷载。
本单元每个节点具有6个自由度：沿节点坐标系x、y、z方向的平动和沿节点坐标系x、y、z轴的转动。
应力刚化和大变形能力已经考虑在其中。
比较符合装卸桥板型零件的实际受载情况。
梁型零件采用BEAM188单元。
BEAM188单元是一个三维线性（2节点）有限应力梁，当Keyopt(1)=0时，每个节点6个自由度。
摘要起重机的出现大大提高了人们的劳动生产效率和经济效益，以前需要很多人力物力才能搬运的大型物体，现在用起重机就能轻易的达到效果，尤其是在小范围的搬运过程中,起重机的作用相当明显。
随着现代化工业的发展，起重机械已经成为现代生产不可缺少的重要设备之一。
起重机属于起重机械的一种，是一种作循环、间歇运动的机械。
通过吊钩或其它吊具起升、下降或升降与运移物料的机械设备，又称行车、吊车、天车等. 根据它起吊物品不同及单位时间内有效工作循环数的不同，起重机又可以分轻级、中级、重级、超重级等不同的工作类型。
一个工作循环包括：取物装置从取物地把物品提起，然后水平移动到指定地点降下物品，接着进行反向运动，使取物装置返回原位，以便进行下一次循环。
本次设计主要对单主梁龙门起重机进行设计与分析。
包括起升机构、运行机构和钢结构进行合理设计及正确计算。
关键词：工作循环，工作类型，龙门起重机ABSTRACTSummary of cranes appear greatly improved labor productivity and economic benefits that previously might have required a lot of manpower and material resources to handling large objects, now with a crane can easily achieve the desi red effect, especiall y on a small scale in the handling process, crane's role is quite visible. With the development of modern industry, lifting appliances have become indispensable to modern production, one of important equipment.A crane is a crane, is a circular, intermittent motion machine. By lifting hooks or other lifting, descending, or lifting and transporting materials, machinery and equipment, also known as driving, crane, crane, etc. According to its different lifting items and the different work cycles per unit of time, crane band and light, medium, heavy, excess levels in different types of work. A work cycle includes: access devices from access to lift items, then move horizontally to the designated place is lowered, then reverse movement, tak e the device home, so that for the next cycle. This design for design and analysis of Dan Zhuliang gantry cranes. Including the hoisting mechanism, running a mechanism and design of steel structures sensible and accurate calculations.KEY WORDS: cycle of work, t ype of work, gantry crane目录第一章概述 (3)1.1 门式起重机的简介 (3)1.2 门式起重机的分类 (5)1.2.1 按门框结构形式分 (5)1.2.2 按主梁结构形式分 (5)1.3国内外形势 (6)1.4 起重机型号说明 (7)第二章起重机整体设计 (7)2.1 设计参数: (7)2.2 L型支腿龙门起重机的总体稳定性计算 (8)第三章起重机小车起升机构的计算 (11)3.1主起钢丝绳的计算 (11)3.2 滑轮、卷筒的计算 (12)3.3减速机的选择 (13)3.4.制动器选择 (14)3.5.联轴器的计算 (15)第四章小车运行机构的计算 (16)4.1轮压的计算 (16)4.2电动机的计算 (18)4.2.1运行阻力的计算 (18)4.2.2电机的计算 (19)4.3制动器的选择 (22)4.4减速器的选择 (24)4.5联轴器的的选择 (25)4.6车轮的计算 (26)4.7.反滚轮组的计算 (29)第五章小车架的计算 (30)5.1第一根梁的计算 (31)5.2第二根梁的计算 (32)5.3第三根梁的计算 (32)5.4第四根梁的计算 (33)5.5第五根梁的计算 (34)5.6第六根梁的计算 (36)5.7第七根梁的计算 (37)第六章大车运行机构的计算 (38)6.1轮压的计算 (38)6.2车轮的计算 (42)6.2.1车轮的计算轮压 (42)6.2.2.疲劳计算 (42)6.3电机的选择 (43)6.4制动器的选择 (46)6.5减速器的选择 (47)第七章金属结构的计算 (48)7.1主梁计算 (48)7.2主梁局部稳定性验算 (57)7.3小车反滚轮轨道支承计算 (60)7.4支承腿计算 (61)7.5在门架平面内，支腿受力计算 (64)7.6、静刚度 (67)总结............................. 错误!未定义书签。
