QTZ40塔式起重机总体及平衡臂的设计
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建筑工程学院本科毕业设计(论文)学科专业机械设计制造及其自动化辅导教师目录第1章前言 (1)1.1塔式起重机概述 (1)1.2塔式起重机的发展情况 (1)1.3塔式起重机的发展趋势 (3)第2章总体设计 (5)2.1 概述 (5)2.2 确定总体设计方案 (5)2.2.1 金属结构 (5)2.2.2 工作机构 (22)2.2.3 安全保护装置 (29)2.3 总体设计设计总则 (32)2.3.1 整机工作级别 (32)2.3.2 机构工作级别 (32)2.3.3主要技术性能参数 (33)2.4 平衡重的计算 (33)2.5 起重特性曲线 (35)2.6 塔机风力计算 (36)2.6.1 工作工况Ⅰ (37)2.6.2 工作工况Ⅱ (41)2.6.3 非工作工况Ⅲ (43)2.7整机的抗倾翻稳定性 (45)2.7.1工作工况Ⅰ (46)2.7.2工作工况Ⅱ (47)2.7.3非工作工况Ⅲ (49)2.7.4工作工况Ⅳ (50)2.8固定基础稳定性计算 (51)第3章塔身的有限元分析设计 (53)3.1 塔身模型简化 (53)3.2 有限元分析计算 (54)3.2.1 方案一 (54)3.2.2 方案二 (79)3.2.3 方案三 (98)第4章塔身的受力分析计算 (121)4.1 稳定性校核 (121)4.2 塔身的刚度检算 (122)4.3 塔身的强度校核 (124)4.4 链接套焊缝强度的计算 (125)4.5 塔身腹杆的计算 (126)4.6 高强度螺栓强度的计算 (127)第5章毕业设计小结 (129)致谢 (130)主要参考文献 (131)吊臂构造型式自升式塔机的塔顶有直立截锥柱式、前倾或后倾截锥柱式、人字架式及斜撑式等形式。
截锥柱式塔尖实质上是一个转柱,由于构造上的一些原因,低部断面尺寸要比塔身断面尺寸为小,其主弦杆可视需要选用实心圆钢,厚壁无缝钢管或不等边角钢拼焊的矩形钢管。
人字架式塔尖部件由一个平面型钢焊接桁架和两根定位系杆组成。
QTZ40塔式起重机QTZ40塔式起重机为按照最新标准JG/T5037-93《塔式起重机分类》设计的加强型塔式起重机,满足GB/T5031<<塔式起重机>>和GB5144< <塔式起重机安全规程>>等标准;额定起重力矩40t·m ,最大起重量为4吨,有TC4708,TC4510等类型.该机起升机构变极调速,回转机构为变频调速机构,变幅机构行星齿减速机内置卷筒,电控系统采用进口元件,安全保护装置为机械式或机电一体化产品,齐全可靠,基础分为固定式,压重式.该机广泛用于各类中高层建筑工程施工中。
QTZ40技术参数起重性能表Hoisting performance list:【起升机构】:起升机构(1565Kg)采用YZTD200L2-4/8/24型绕线电机,由电机通过齿形联轴节带动减速箱,再驱动卷筒。
使起升获得三种不同的起升速度,启制动平稳,冲击小。
当采用2绳时速度可达70m/min、35m/min、10m/min,采用4绳时可达35m/min、17.5m/min、5m/min。
在电机尾部装有常闭式制动器。
在卷筒一侧装有高度限位器,高度限位器可根据所需高度进行调整。
该机构可获得理想的起升速度及荷重的慢就位,通过变极调速,控制可靠、操纵简单、维修方便。
配置如下:【回转机构】:回转机构是为塔机上部回转提供动力的传动装置,该装置由力矩电机(尾部装有常闭式制动器)、行星减速器、小齿轮、回转限位器等组成;本塔机采用了两套这样的装置,对称地分布于回转支承两边,安装在上支座上,其小齿轮与回转支承的大齿圈啮合。
回转限位器用于控制塔机在某一个方向只能回转540°,以防扭断电缆回转电机通过液力偶合器与行星齿轮减速机相连,带动回转小齿轮与回转支承啮合传动,结构轻巧、外形美观、减小回转冲击。
配置如下:【变幅机构】:变幅机构(240Kg)采双速电机YDEJ112M-4/8,经由行星减速器带动卷筒,通过钢丝绳使载重小车获得40/20m/min三种速度在起重臂架上来回高速运行。
QTZ40塔吊基础方案第一节塔吊选型及布置一、编制依据:1、QTZ40型塔机说明书。
2、根据勘察研究院《岩土工程勘察报告》的建设场地层划分。
3、设计图纸及施工组织设计中的总平面布置图。
一、工程概况:紫润·明园20#楼工程,地上 18 层,全框架结构,建筑总高度为 57 米左右,经研究决定采用一台QTZ40型自升式塔式起重机,以确保工程垂直运输的需要。
二、塔吊定位:为了保证在施工时,使塔式起重机能发挥到最佳的工作状态,施工图纸,对该塔基进行定位,将塔基定位在19与21轴线之间,距A轴3.5-4米详见《塔基平面图》。
三、塔基基础形式的确定:QTZ40型塔式起重机对地基承载力的要求为每平方米200KPA,经计算可知(详见以下计算式),我施工现场的QTZ40型塔式起重机基础需采用4根管桩,桩身伸入持力层,塔机桩基承台为十字梁,砼强度等级为C30。
四、塔吊性能:QTZ40塔式起重机起吊性能:①最大起重量:4吨②最大臂长:47米③独立高度:29米④工作幅度:2.5-47米⑤起升速度:70/35/10m/min ⑥回转速度:0~0.60r/min ⑦变幅速度:38/22m/min ⑧顶升速度:0.40~0.70 m/min五、塔吊十字交叉梁基础的计算书第二节塔吊基础施工根据本工程现场实际情况及本工程图纸设计情况、塔吊说明书要求塔吊基础做法详见附图。
一、塔吊基础施工顺序1、土方开挖→塔吊基础垫层→塔吊基础钢筋绑扎→塔吊基础混凝土→塔吊基础混凝土养护。
2、浇筑塔吊基础垫层,混凝土强度等级为C20,厚度为100 mm。
3、在垫层上弹线,砌筑塔吊基础侧模——砖胎模。
砖胎模采用MU灰砂砖或多孔砖,M5水泥砂浆砌筑(砖胎模与挡土墙同步施工砖胎模施工完后夯实胎模土方)。
4、绑扎塔吊基础钢筋,做好过程控制、施工记录及质量验收。
施工中将预埋件节点焊好,各方向位置偏差不得大于1‰。
5、塔吊基础砼采用C30砼浇注,浇筑混凝土时,随时注意塔吊预埋节的水平度。
1前言1.1塔式起重机背景在建筑安装过程中,能同时完成重物的垂直升降和水平移动的起重机械很多应用中最广泛的是塔式起重机。
塔式起重机简称塔机,也称塔吊,源于西欧。
在各种起重机械中,塔式起重机具有其独特的技术性能指标,已成为建筑工地的主要施工机械,他是最早出现在西方工业革命的城市建设中,由早期的系缆式桅杆吊演变而来,并随着建筑结构体系和施工方法的改进,塔机也演变出各种形式和规格,已成为起重机械中的一个重要门类。
塔式起重机(简称塔机)作为主要物料运输机械在建筑业得到了广泛应用。
尤其近年来随着高层、超高层建筑的兴起,塔机在现代化建筑施工过程作用越来越大,并且不断向大型化、智能化方向发展。
近年来,建筑业的迅速发展,为塔式起重机的发展创造了前所未有的发展机会。
塔式起重机由于具有适用范围广、回转半径大、起升高度大、效率高、操作简单等特点,目前在我国建筑安装工程中已得到广泛使用,成为一种主要的施工机械,特别是对于高层建筑来说,是一种不可缺少的施工设备。
塔式起重机是一种塔身树立起重臂回转的起重机械。
他的特点是:起重臂安装在塔身上部,因而起升的有效高度和工作范围就比较大。
这是各种不同类型塔式起重机的共同特点。
1.2塔式起重机发展现状及前景大为缩小,并成为生产和使用的大国,但在总体结构、性能、质量等方面与国外比还存在一定问题。
如产品结构不合理我国至今累计生产了近十万台塔式起重机,但是型号还达不到40种,绝大部分型号大同小异,原因之一是技术法规限制了产品的开发。
产品技术性能含金量不高塔式起重机是建筑机械唯一可移动垂直运输工具,其技术性能高低不仅关乎工程进度,各关系着安全生产。
目前,我国塔机性能基本处于八、九十年代机械化水平,与现代智能化、数字化控制技术还有很大差距,跟不上市场的需要。
代表当代塔机技术性能的全无级调速,PLC控制在发达国家中以十分普遍而我国目前充其量在2%;发达国家已批量生产,运行状态实现了全参数监控与故障诊断的智能型塔机,而我国刚刚启动,可以说还是空白,诸如在实验手段上,多数企业不具备对原材料的预处理和配套件的进厂检验能力;在配套件生产上,企业多,品种重复,生产质量差。
前言概述发展趋势总体设计概述第1章前言1.1概述塔式起重机是我们建筑机械的关键设备,在建筑施工中起着重要作用,我们只用了五十年时间走完了国外发达国家上百年塔机发展的路程,如今已达到发达国家九十年代末期水平并跻身于当代国际市场。
QTZ40型塔式起重机简称QTZ40型塔机,是一种结构合理,性能比较优异的产品,比较国内同规格同类型的塔机具有更多的优点,能够满足高层建筑施工的需要,可用于建筑材料和预制构件的吊运和安装,并能在市内狭窄地区和丘陵地带建筑施工。
高层建筑施工中,它的幅度利用率比其他类型起重机高,其幅度利用率可达全幅度的80%。
QTZ40型塔式起重机是400kN·m上回转自升式塔机。
上回转自升塔式起重机是我国目前建筑工程中使用最广泛的塔机,几乎是万能塔机。
它的最大特点是可以架得很高,所以所有的高层和超高层建筑、桥梁工程、电力工程,都可以用它去完成。
这种塔式起重机适应性很强,所以市场需求很大。
1.2 发展趋势塔式起重机是在第二次世界大战后才真正获得发展的。
在六十年代,由于高层、超高层建筑的发展,广泛使用了内部爬升式和外部附着式塔式起重机。
并在工作机构中采用了比较先进的技术,如可控硅调速、涡流制动器等。
进入七十年代后,它的服务对象更为广泛。
因此,幅度、起重量和起升高度均有了显著的提高。
就工程起重机而言,今后的发展主要表现在如下几个方面:①整机性能:由于先进技术和材料的应用,同种型号的产品,整机重量要轻20%左右;②高性能、高可靠性的配套件,选择余地大、适应性好,性能得到充分发挥;③电液比例控制系统和智能控制显示系统的推广应用;④操作更方便、舒适、安全,保护装置更加完善;⑤向吊重量大、起升高度、幅度更大的大吨位方向发展。
第2章总体设计2.1 概述确定总体设计方案塔机金属结构塔顶总体设计是毕业设计中至关重要的一个环节,它是后续设计的基础和框架。
只有在做好总体设计的前提下,才能更好的完成设计。
总体设计指导各个部件和各个机构的设计进行,一般由总工程师负责设计。
塔吊施工方案(QTZ40)
在建筑施工中,塔吊是一种常用的起重设备,能够有效地提高工程施工效率。
本文将介绍一种适用于QTZ40型塔吊的施工方案。
塔吊基本信息
QTZ40型塔吊是一种自升塔式起重机械,具有起重能力强、稳定性好等特点。
其主要技术参数包括工作半径为40米、最大起重力矩为400kN·m、最大起重量为4吨等。
施工方案概述
1.塔吊安装
–在施工现场确定塔吊的安装位置,并按照相关规范要求进行基础的浇筑和固定。
–将塔吊各部件逐步组装好并进行调试,确保其正常运转。
2.施工过程
–在进行起重作业前,应对塔吊进行全面检查,并确保其操作正常。
–根据具体的施工计划,合理安排塔吊的工作时间和工作范围,以确保施工效率和安全。
–在进行起重作业时,应注意配合指挥操作,确保吊装物体平稳落地,避免发生意外。
3.施工结束
–施工结束后,应对塔吊进行全面清洁,并进行日常维护保养工作,以延长其使用寿命。
–拆卸塔吊前,应根据规范要求逐步进行拆卸操作,并注意安全防护措施。
施工注意事项
•安全第一
–在进行塔吊施工时,必须严格遵守相关安全规范,确保施工过程中不发生安全事故。
•合理利用
–在施工过程中,应根据具体情况合理利用塔吊的起重能力,确保施工的高效进行。
•定期维护
–塔吊在施工结束后,需要进行定期维护和保养,以保证其正常的使用效果。
结语
适用于QTZ40型塔吊的施工方案是保证施工效率和安全的重要保障。
通过本文的介绍,希望能够为相关施工人员提供一定的参考和指导,确保塔吊在施工过程中能够稳定高效地运行。
1前言塔式起重机背景在建筑安装过程中,能同时完成重物的垂直升降和水平移动的起重机械很多应用中最广泛的是塔式起重机。
塔式起重机简称塔机,也称塔吊,源于西欧。
在各种起重机械中,塔式起重机具有其独特的技术性能指标,已成为建筑工地的主要施工机械,他是最早出现在西方工业革命的城市建设中,由早期的系缆式桅杆吊演变而来,并随着建筑结构体系和施工方法的改进,塔机也演变出各种形式和规格,已成为起重机械中的一个重要门类。
塔式起重机(简称塔机)作为主要物料运输机械在建筑业得到了广泛应用。
尤其近年来随着高层、超高层建筑的兴起,塔机在现代化建筑施工过程作用越来越大,并且不断向大型化、智能化方向发展。
近年来,建筑业的迅速发展,为塔式起重机的发展创造了前所未有的发展机会。
塔式起重机由于具有适用范围广、回转半径大、起升高度大、效率高、操作简单等特点,目前在我国建筑安装工程中已得到广泛使用,成为一种主要的施工机械,特别是对于高层建筑来说,是一种不可缺少的施工设备。
塔式起重机是一种塔身树立起重臂回转的起重机械。
他的特点是:起重臂安装在塔身上部,因而起升的有效高度和工作范围就比较大。
这是各种不同类型塔式起重机的共同特点。
塔式起重机发展现状及前景大为缩小,并成为生产和使用的大国,但在总体结构、性能、质量等方面与国外比还存在一定问题。
如产品结构不合理我国至今累计生产了近十万台塔式起重机,但是型号还达不到40种,绝大部分型号大同小异,原因之一是技术法规限制了产品的开发。
产品技术性能含金量不高塔式起重机是建筑机械唯一可移动垂直运输工具,其技术性能高低不仅关乎工程进度,各关系着安全生产。
目前,我国塔机性能基本处于八、九十年代机械化水平,与现代智能化、数字化控制技术还有很大差距,跟不上市场的需要。
代表当代塔机技术性能的全无级调速,PLC控制在发达国家中以十分普遍而我国目前充其量在2%;发达国家已批量生产,运行状态实现了全参数监控与故障诊断的智能型塔机,而我国刚刚启动,可以说还是空白,诸如在实验手段上,多数企业不具备对原材料的预处理和配套件的进厂检验能力;在配套件生产上,企业多,品种重复,生产质量差。
毕业设计说明书题目:QTZ40塔式起重机总体及臂架设计目录第1章前言·11.1 概述·11.2 发展趋势··1第2章总体设计·22.1 概述·22.2 确定总体设计方案·22.3 总体设计原则·292.4 平衡臂与平衡重的计算·302.5 起重特性曲线·322.6 塔机风力计算··332.7 整机的抗倾覆稳定性计算··432.8 固定基础稳定性计算··49第3章吊臂的设计计算·503.1 分析单吊点与双吊点的优缺点·503.2 吊臂吊点位置选择·513.3 吊臂结构参数参数··523.4 有限元模型建立过程的几点简化·533.5 吊臂结构的有限元分析计算·543.6 计算结果分析·693.7吊臂强度校核··763.8 吊臂稳定性校核··76毕业设计小结·87 致·88参考文献·89吊臂构造型式转柱,由于构造上的一些原因,低部断面尺寸要比塔身断面尺寸为小,其主弦杆可视需要选用实心圆钢,厚壁无缝钢管或不等边角钢拼焊的矩形钢管。
人字架式塔尖部件由一个平面型钢焊接桁架和两根定位系杆组成。
而斜撑式塔尖则由一个平面型钢焊接桁架和两根定位系杆组成。
这两种型式塔尖的共同特点是构造简单自重轻,加工容易,存放方便,拆卸运输便利。
塔顶高度与起重臂架承载能力有密切关系,一般取为臂架长度的1/7-1/10,长臂架应配用较高的塔尖。
但是塔尖高度超过一定极限时,弦杆应力下降效果便不显著,过分加高塔尖高度不仅导致塔尖自重加大,而且会增加安装困难需要换用起重能力更大的辅助吊机。
因此,设计时,应权衡各方面的条件选择适当的塔顶高度。
设计题目:QTZ40塔式起重机总体设计及臂架设计设计人:摘要本次设计在参照同类塔式起重机基础上,对QTZ40型塔式起重机进行总体设计及吊臂的设计。
在吊臂设计工程中,采用了有限元法对其进行分析计算,采用了ANSYS10.0软件进行分析。
按照整机主要性能参数,确定各机构类型及钢结构型式,主要确定了吊臂的结构参数,并按照吊臂端部加载、跨中加载及根部加载三种工况分析。
通过对吊臂作适当的简化,应用ANSYS10.0软件建立吊臂有限元模型,施加各工况载荷,进行求解,进而可得各工况下各节点受力情况及各单元所受轴向力、轴向应力大小及各工况下吊臂的变形挠度大小,并能演示吊臂加载过程的动画,清晰的展现了各工况下吊臂的受力性能。
通过修改模型参数,对不同模型进行分析比较。
由比较不同模型在相同工况下的受力状况及刚度状况,综合分析强度和刚度条件,可得出受力最为合理的一组模型参数,通过对此组参数下模型进行强度及刚度校核,进而获得吊臂的最终参数结果。
关键词:QTZ40型塔式起重机吊臂有限元分析 ANSYS10.0设计题目:QTZ40塔式起重机总体设计及臂架设计设计人:AbstractRefers to the similar tower crane, this design is composed by the system design and the lazy arm design to the QTZ40 tower crane. In the lazy arm design progress, it has carried Finite Element method on the analysis computation, and used ANSYS10.0 software.According to the entire machine main performance parameter, various organizations type and the steel structure pattern has been determined. The design parameter of operating modes which are composed of nose increase, the cross center increase and the root increase. Through the suitable simplification to the lazy arm, the lazy arm finite element model is establishment applied ANSYS10.0 software, and then exerted various operating modes load, carried on the solution. Then ANSYS10.0 software can calculate various pitch points stress situation, various units receive the axial stress size, and the lazy arm distortion size under various operating modes. Also it can demonstrate the animation in the process of the lazy arm increase. It has clearly displayed the lazy arm stress performance under various operating modes.Through the revision for model parameter, the analysis comparison is carried on the different model. Because the stress condition and rigidity condition of different model is compared under the same operating mode, and the generalized analysis intensity and the rigidity condition is carried on, a most reasonable model parameter can be obtained, though the intensity and the rigidity examination regarding this model, then the final parameter result of the lazy arm can be obtained.Key words: QTZ40 tower crane Lazy arm Finite element analysis ANSYS10.0设计题目:QTZ40塔式起重机总体设计及臂架设计设计人:目录第1章前言 (1)1.1 概述 (1)1.2 发展趋势 (1)第2章总体设计 (2)2.1 概述 (2)2.2 确定总体设计方案 (2)2.3 总体设计原则 (29)2.4 平衡臂与平衡重的计算 (30)2.5 起重特性曲线 (32)2.6 塔机风力计算 (33)2.7 整机的抗倾覆稳定性计算 (43)2.8 固定基础稳定性计算 (49)第3章吊臂的设计计算 (50)3.1 分析单吊点与双吊点的优缺点 (50)3.2 吊臂吊点位置选择 (51)3.3 吊臂结构参数参数 (52)3.4 有限元模型建立过程的几点简化 (53)3.5 吊臂结构的有限元分析计算 (54)3.6 计算结果分析 (69)3.7吊臂强度校核 (76)设计题目:QTZ40塔式起重机总体设计及臂架设计设计人:3.8 吊臂稳定性校核 (76)毕业设计小结 (87)致谢 (88)参考文献 (89)附:英文原文英文翻译毕业实习报告设计项目计算与说明结果设计题目:QTZ40塔式起重机总体设计及臂架设计设计人:设计项目计算与说明结果并通过回转塔架、转台、承座等的结构部件或直接通过转台传递给塔身结构。
QTZ—40塔式起重机基础设计方案剑桥学生公寓3#楼工程,位于哈平路6.5公里剑桥教育园院内。
建筑面积10900m2,建筑形式为L 型。
地下一层,层高3.0 m,地上六层,一层层高3.6 m,二~六层层高3.3 m,总高度约21.55 m。
砖混结构。
本工程垂直运输设QTZ—40塔吊一部。
能够满足施工要求,由省安装公司安装队负责安装。
具体详见塔吊安装方案1.安装前准备工作1.1塔吊基础埋深为1.50m(从自然地面下返),根据地质报告,地耐力为F K=170KP a,满足QTZ—40塔吊要求时,详见塔吊基础施工图。
1.239m74.5m塔吊平面布置图1.3本工程塔吊基础砼强度等级C30,为达到安装强度满足安装要求,在砼内掺HJS超早强剂,掺量为占水泥重量的3℅。
1.4基础砼C30配合比=水泥:砂:碎石=1:1.58:3.07,水灰比0.45,水泥用量为393㎏/m3,内掺占水泥重量3℅的HJS超早强剂,水泥采用哈尔滨水泥厂普通32.5R水泥,采用中砂,碎石:2-4cm,坍落度3-5cm,塔吊基础施工做隐蔽工程验收。
1.5塔吊基础设置:按QTZ-40基础图施工,基础高度900mm,垫层砼强度等级C10,100mm厚。
基础梁宽L3=1350mm,L4=800mm,基础必须座于原始土层中。
1.6砼梁浇筑完成以后,用塑料布覆盖并浇水养护。
1.7塔吊避雷在基础四周用2寸钢管2m长埋入地下,采用Φ8钢筋联结,Φ8钢筋沿塔身通长设置,顶端高出塔尖300㎜。
1.8塔吊安装完毕后,将在基座用红砖砌围墙370mm,高出地表面300mm,防止雨水侵入,并将上部空隙做硬防护,用五彩布覆盖。
1.9在基础做集水坑,尺寸:a×b×h=300×300×400mm,并用水泥砂浆抹灰。
1.10距塔吊基础中心线15m有一处10kv高压电线平行于建筑物,塔吊设限位器,防止触电事故发生。
五级以上大风,停止吊运作业,并将吊钩起吊至距大臂2-3m处,且距高压线垂直距离6m以上,将大臂回转装置松开,小车平衡重量处于非工作状态。
设计项目计算与说明结果吊臂构造型式自升式塔机的塔顶有直立截锥柱式、前倾或后倾截锥柱式、人字架式及斜撑式等形式。
截锥柱式塔尖实质上是一个转柱,由于构造上的一些原因,低部断面尺寸要比塔身断面尺寸为小,其主弦杆可视需要选用实心圆钢,厚壁无缝钢管或不等边角钢拼焊的矩形钢管。
人字架式塔尖部件由一个平面型钢焊接桁架和两根定位系杆组成。
而斜撑式塔尖则由一个平面型钢焊接桁架和两根定位系杆组成。
这两种型式塔尖的共同特点是构造简单自重轻,加工容易,存放方便,拆卸运输便利。
塔顶高度与起重臂架承载能力有密切关系,一般取为臂架长度的1/7-1/10,长臂架应配用较高的塔尖。
但是塔尖高度超过一定极限时,弦杆应力下降效果便不显著,过分加高塔尖高度不仅导致塔尖自重加大,而且会增加安装困难需要换用起重能力更大的辅助吊机。
因此,设计时,应权衡各方面的条件选择适当的塔顶高度。
本设计采用前倾截锥柱式塔顶,断面尺寸为 1.36m×1.36m。
腹杆采用圆钢管。
塔顶高6.115米。
塔冒用无缝钢管焊接而成,顶部设有连接平衡臂拉杆和吊臂拉杆的铰销吊耳,以及穿绕起升钢丝绳的定滑轮,顶部应装有安全灯和避雷针。
其结构如图2-1所示:图2-1 塔顶结构图2. 起重臂1)构造型式塔式起重机的起重臂简称臂架或吊臂,按构造型式可分采用前倾截锥柱式塔顶采用小车变幅水平臂架设计项目计算与说明结果分节问题为:小车变幅水平臂架;俯仰变幅臂架,简称动臂;伸缩式小车变幅臂架;折曲式臂架。
小车变幅水平臂架,简称小车臂架,是一种承受压弯作用的水平臂架,是各式塔机广泛采用的一种吊臂。
其优点是:吊臂可借助变幅小车沿臂架全长进行水平位移,并能平稳准确地进行安装就位。
因此此次设计采用小车变幅水平臂架。
小车臂架可概分为三种不同型式:单吊点小车臂架,双吊点小车臂架和起重机与平衡臂架连成一体的锤头式小车臂架。
单吊点小车变幅臂架是静定结构,而双吊点小车变幅臂架则是超静定结构。
幅度在40m以下的小车臂架大都采用单吊点式构造;双吊点小车变幅臂架结构一般幅度都大于50m。
设计题目:QTZ40塔式起重机总体及平衡臂设计设计人:摘要塔式起重机作为建筑施工的主要设备,在建筑等行业发挥着极其重要的作用。
塔式起重机属于臂架型起重机,由于其臂架铰接在较高的塔身上,且可回转,臂架长度较大,结构轻巧、安装拆卸运输方便,适于露天作业,因此大多数用于工业与民用建筑施工。
塔式起重机是为了满足高层建筑施工、设备安装而设计的新型起重运输机械。
本次设计QTZ40塔式起重机为自升式上回转塔式起重机,能够随建筑高度的升高而加升、占地面积小和拆装方便等优点,塔机上部能借助于液压顶升机构,根据施工的建筑物的增高而相应地升高,使司机操作方便,视野宽并始终保持高清晰,主要适用于高层住房、高层建筑的施工。
本设计的题目是固定式QTZ40塔式起重机平衡臂的设计。
QTZ40塔式起重机有多种形式,此次设计的形式为上回转液压顶升自动加节,可随着建筑物的升高而升高,固定式高度为30米,在附着状态下可达到100米。
本设计书主要包括四部分:第一部分主要是对现今国内外塔式起重机的发展现状、趋势以及QTZ40塔式起重机特点、应用场合,做了一个简要的概述;第二部分是QTZ40塔式起重机总体方案的选择及总体设计计算过程;第三部分是平衡臂设计和计算。
关键词: QTZ40塔式起重机平衡臂设计设计题目:QTZ40塔式起重机总体及平衡臂设计设计人:ABSTRACTAs 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 constructionTower cranes are to meet high-rise construction building, equipment installation and design as a new type machinery of lifting transport. The form of this design is tower crane ,the rotating structure of the QTZ40 tower crane is on the top. To the building of the height of the rise and add up, this crane covers an small area and open a convenient advantages of the tower on top of the department have the promotion, according to the construction of buildings improves and correspondingly increase, the driver is easy to operate with wide and remained high, which is applied to the construction of the high buildings.The design topic is the stationary QTZ40tower crane system and the design of jack arm. 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 30meter high; it could reach the height of 100meters.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 last part is the organization design and the computation of jack arm.KEY WORDS: QTZ500 tower crane jack arm design设计题目:QTZ40塔式起重机总体及平衡臂设计设计人:目录第一章前言 (1)1.1塔式起重机概述 (1)1.2塔式起重机的发展趋势 (1)第二章总体设计 (2)2.1 概述 (2)2.2 确定总体设计方案 (2)2.2.1 金属结构 (2)2.2.2 工作机构 (19)2.2.3 安全保护装置 (27)2.3 总体设计设计总则 (29)2.3.1 整机工作级别 (29)2.3.2 机构工作级别 (29)2.3.3主要技术性能参数 (30)2.4 平衡臂与平衡重的计算 (30)2.5 起重特性曲线 (32)2.6 塔机风力计算 (34)2.6.1 工作工况Ⅰ (34)2.6.2 工作工况Ⅱ (38)2.6.3 非工作工况Ⅲ (40)2.7整机的抗倾翻稳定性 (43)2.7.1工作工况Ⅰ (44)2.7.2工作工况Ⅱ (45)2.7.3工作工况Ⅲ (46)2.7.4工作工况Ⅳ (47)2.8固定基础稳定性计算 (49)第三章平衡臂结构设计及计算 (51)3.1 平衡臂总体结构设计 (51)3.2 平衡臂计算 (51)3.2.1 计算简图及工况 (51)3.2.2 平衡臂稳定性计算 (54)3.2.3载荷计算 (55)3.3 拉杆受力计算 (59)3.4 平衡重设计及计算 (59)3.4.1 平衡重设计 (59)3.4.2 计算 (59)3.4.3校核 (60)第四章毕业设计小结 (63)设计题目:QTZ40塔式起重机总体及平衡臂设计设计人:致谢 (64)主要参考文献 (65)设计题目:QTZ40塔式起重机总体及平衡臂设计设计人:设计项目计算与说明结果设计题目:QTZ40塔式起重机总体及平衡臂设计设计人:设计项目计算与说明结果前言概述发展趋势第1章前言1.1概述塔式起重机是我们建筑机械的关键设备,在建筑施工中起着重要作用,我们只用了五十年时间走完了国外发达国家上百年塔机发展的路程,如今已达到发达国家九十年代末期水平并跻身于当代国际市场。
QTZ40型塔式起重机简称QTZ40型塔机,是一种结构合理,性能比较优异的产品,比较国内同规格同类型的塔机具有更多的优点,能够满足高层建筑施工的需要,可用于建筑材料和预制构件的吊运和安装,并能在市内狭窄地区和丘陵地带建筑施工。
高层建筑施工中,它的幅度利用率比其他类型起重机高,其幅度利用率可达全幅度的80%。
QTZ40型塔式起重机是400kN·m上回转自升式塔机。
上回转自升塔式起重机是我国目前建筑工程中使用最广泛的塔机,几乎是万能塔机。
它的最大特点是可以架得很高,所以所有的高层和超高层建筑、桥梁工程、电力工程,都可以用它去完成。
这种塔式起重机适应性很强,所以市场需求很大。
1.2 发展趋势塔式起重机是在第二次世界大战后才真正获得发展的。
在六十年代,由于高层、超高层建筑的发展,广泛使用了内部爬升式和外部附着式塔式起重机。
并在工作机构中采用了比较先进的技术,如可控硅调速、涡流制动器等。
进入七十年代后,它的服务对象更为广泛。
因此,幅度、起重量和起升高度均有了显著的提高。
就工程起重机而言,今后的发展主要表现在如下几个方面:①整机性能:由于先进技术和材料的应用,同种型号的产品,整机重量要轻20%左右;②高性能、高可靠性的配套件,选择余地大、适应性好,性能得到充分发挥;③电液比例控制系统和智能控制显示系统的推广应用;④操作更方便、舒适、安全,保护装置更加完善;⑤向吊重量大、起升高度、幅度更大的大吨位方向发展。
设计题目:QTZ40塔式起重机总体及平衡臂设计设计人:设计项目计算与说明结果总体设计概述确定总体设计方案塔机金属结构塔顶第2章总体设计2.1 概述总体设计是毕业设计中至关重要的一个环节,它是后续设计的基础和框架。
只有在做好总体设计的前提下,才能更好的完成设计。
它是对满足塔机技术参数及形式的总的构想,总体设计的成败关系到塔机的经济技术指标,直接决定了塔机设计的成败。
总体设计指导各个部件和各个机构的设计进行,一般由总工程师负责设计。
在接受设计任务以后,应进行深入细致的调查研究,收集国内外的同类机械的有关资料,了解当前的国内外塔机的使用、生产、设计和科研的情况,并进行分析比较,制定总的设计原则。
设计原则应当保证所设计的机型达到国家有关标准的同时,力求结构合理,技术先进,经济性好,工艺简单,工作可靠。
2.2 确定总体设计方案QTZ40塔式起重机是上回转液压自升式起重机。
尽管其设计型号有各种各样,但其基本结构大体相同。
整台的上回转塔机主要由金属结构,工作机构,液压顶升系统,电器控制系统及安全保护装置等五大部分组成。
2.2.1 金属结构塔式起重机金属结构部分由塔顶,吊臂,平衡臂,上、下支座,塔身,转台等主要部件组成。
对于特殊的塔式起重机,由于构造上的差异,个别部件也会有所增减。