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Crane Work Needs More Technique
www.mapeng.net 馬棚網(wǎng)Crane Work Needs More Technique
Abstract
Crane work needs more technology. Construction of tower cranes are the main vertical transportation equipment and also a measure of construction companies and equipment strength of the important logo, in today''s increasingly competitive construction market, to meet the construction needs of many construction companies have bought the tower crane. With the tower crane at the construction site of the widely used by the tower crane accident also caused more and more to people''s lives and property brought about great losses. According to national statistics, the departments concerned, the tower crane accident rate reached 2.77 percent. Its security problem is still the urgency of the construction
Loose training, testing and oversight requirements for the people who work around construction cranes have fostered a false sense of security in our industry. The recent deadly tower-crane collapse at a congested New York
City building site should be a wake-up call for us to question and step up our current safety practices.
Training and testing is king when it comes to safety. But the construction industry is putting unqualified personnel in the seats of construction cranes, even with today''s testing. In many places, no experience is necessary after passing a standardized test. One week of study will give some people enough knowledge to pass a certification examination, and then they can jump into the cab of a crane.
Imagine that a commercial airline pilot had the same training as a certified crane operator. How would you feel the next time you decided to fly? In California, it takes more hours of training to wield a pair of scissors in a hair salon than to operate potentially dangerous lifting machinery. How does this make sense?
Riggers and signal persons also need standard training and testing to ensure safety under the hook. Employers usually allow any craft to signal a crane on a jobsite, despite best practices that require only qualified people do so. How is it then that uncertified and untrained people are allowed to signal and rig under the hook of a licensed or certified operator?
Tower cranes are particularly risky as urban sites become more congested, and the risk of a catastrophic event is very high during climbing operations. Yet most tower-crane climbing crews are trained in a non-traditional manner, via secondhand knowledge that has been passed down over time. The problem with this type of hand-me-down knowledge is that it changes over the years, leaving out small-but-important details along the way. This "osmosis" of knowledge leads crews to develop their own tricks for climbing cranes, often forsaking basic safety in an attempt to save time and energy.
In many cases, there are no safety devices or alarms to warn of a serious problem. Climbing crews are subjected to pressures that affect safety-critical decision-making. It is not uncommon for climbs to continue with
damaged or leaking hydraulic systems, out-of-adjustment or jammed guide rollers, often working in the dark and for extended hours. This "MacGyver" method of climbing, where every jump becomes a new adventure, should not be the norm.
Climbing-frame designs vary among manufacturers, but the operational steps are similar in principle. The climbing process is relatively straightforward, with a mixture of physical work and technical procedure. It is not complex; it is more about knowing the proper sequence of what needs to be done and then following the steps, one by one, making sure each step has been successfully completed before moving onto the next. It is essential that everyone know exactly what is going on and what the dangers are at every stage.
That''s why the industry needs standardized training, testing and oversight for this work, including a practical assessment of competence. Technicians should have model-specific training directly from the manufacturer, along with a level of practical experience. Inspectors, too, should be required to have specific technical training. They should be independent from all aspects of installation and maintenance to allow for objective decisions. Key personnel on erection crews should have standard training and testing.
When these needs are satisfied, crane operations should be carried out in strict accordance with the manufacturers'' instructions, engineering principals and governmental laws. But industry stakeholders and lawmakers need to step up their lax standards to protect the public. New York City residents, who have seen their homes turned into dust and debris, would be shocked at the way the industry deals with these issues.
起重機(jī)的工作需要更多的科學(xué)技術(shù)
摘要
塔式起重機(jī)是建筑施工垂直運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備，也是衡量一個(gè)建筑施工企業(yè)裝備實(shí)力的重要標(biāo)識(shí)，在當(dāng)今競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的建筑市場(chǎng)，為滿足施工需要，很多施工企業(yè)都購置了塔式起重機(jī)。隨著塔式起重機(jī)在施工現(xiàn)場(chǎng)的廣泛使用，由塔式起重機(jī)引發(fā)的傷亡事故也越來越多，給人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來重大損失。據(jù)國內(nèi)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)資料表明，塔式起重機(jī)的事故率已達(dá)2.77%。其安全問題仍然是建筑施工中的憂患……
起重機(jī)的工作需要更多的科學(xué)技術(shù)
松散的培訓(xùn)，測(cè)試和監(jiān)督的要求, 周圍的建筑起重機(jī)給這些工作的人樹立了一種虛假的安全感，在我們的行業(yè)。最近塔式起重機(jī)倒塌在一個(gè)繁忙的紐約市建筑地盤應(yīng)敲響警鐘，提醒我們問題的存在，并加強(qiáng)我們目前安全的做法。
當(dāng)談到安全問題時(shí)，訓(xùn)練和測(cè)試是關(guān)鍵。不過，建造業(yè)是把不合格人員放在建筑起重機(jī)的駕駛位上，甚至沒有通過今天的測(cè)試。在許多地方，沒有任何經(jīng)驗(yàn)必須合格的通過標(biāo)準(zhǔn)化的測(cè)試。一周的學(xué)習(xí)將給予一些人足夠的知識(shí)足以通過認(rèn)證考試，然后他們可以跳轉(zhuǎn)到的起重機(jī)的駕駛室。
想象一下一個(gè)商業(yè)航空公司飛行員和一個(gè)認(rèn)證的起重機(jī)操作員有相同的訓(xùn)練。你會(huì)如何感覺，下一次你決定要坐飛機(jī)？在加利福尼亞州，掌握一對(duì)剪刀在頭發(fā)沙龍比操作有潛在危險(xiǎn)的起重機(jī)械需要更多的時(shí)間訓(xùn)練。如何，這是否合理？
裝配工人和發(fā)信號(hào)的人也需要標(biāo)準(zhǔn)的培訓(xùn)和測(cè)試，以確保安全下鉤。雇主通常允許任何工人發(fā)信號(hào)指揮起重機(jī)上工地 ，盡管最佳做法是需要合格的人這樣做。怎么能允許那么無證和未受過訓(xùn)練的人來代替有工作證或經(jīng)核證的操作者呢？
塔式起重機(jī)是特別危險(xiǎn)的，尤其是在市區(qū)用地變得更加擁擠時(shí)。攀登行動(dòng)更是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)的行動(dòng)，其災(zāi)難性非常高。然而，大多數(shù)塔式起重機(jī)攀登員的訓(xùn)練，在一個(gè)非傳統(tǒng)的方式，通過二手知識(shí)已流傳一段時(shí)間。問題與這種類型的現(xiàn)成的知識(shí)是，多年來，留下來的非常少，但最重要的細(xì)節(jié)卻丟失了。這種“滲透”的知識(shí)，導(dǎo)致操作者只能發(fā)展自己的技巧攀登起重機(jī)，往往放棄基本的安全，企圖以節(jié)省時(shí)間和能源.
在許多情況下沒有安全裝置或警報(bào)來提醒嚴(yán)重的問題的存在。攀登人員容易遭受到影響安全性至關(guān)重要的決策所帶來的壓力。攀登時(shí)，使用損壞或泄漏的液壓系統(tǒng)，沒有任何的調(diào)整，這并不鮮見。在黑暗中工作和延長(zhǎng)工作時(shí)間是時(shí)有發(fā)生的。這種攀登方法，其中的每一次攀登都會(huì)成為新的冒險(xiǎn)，不應(yīng)該作為規(guī)范被采納。
攀爬架的設(shè)計(jì)，在制造商之間存在不同，但設(shè)計(jì)的步驟在原則上是相似的。攀登過程中是相對(duì)比較明了的，配合著的體力勞動(dòng)和技術(shù)程序。這是并不復(fù)雜，它是更多地了解知道正確的序列需要做什么，然后按照下列步驟，一個(gè)又一個(gè)，確保每一步在做下一步前成功完成。這是十分重要，每個(gè)人都清楚的知道事情進(jìn)展的怎么樣，在每一個(gè)階段存在什么樣的危險(xiǎn)。
這就是為什么業(yè)界需要規(guī)范的培訓(xùn)，測(cè)試和監(jiān)督，其中包括一個(gè)實(shí)際的評(píng)估能力。技術(shù)人員應(yīng)該隨著實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的提升，直接從制造商哪里獲得標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練。視察員同樣也也須有具體的技術(shù)培訓(xùn)。他們應(yīng)獨(dú)立于安裝和維修的各方面，這由客觀決定。架設(shè)的關(guān)鍵人員應(yīng)該有標(biāo)準(zhǔn)的訓(xùn)練和測(cè)試.
當(dāng)這些需要得到滿足，起重機(jī)作業(yè)應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格按照有關(guān)制造商的指示，工程原則和政府的法律。但業(yè)內(nèi)人士和國會(huì)議員，要加強(qiáng)他們的寬松標(biāo)準(zhǔn)，以保障公眾利益?？吹阶约旱募覉@變成了塵埃和碎片的紐約市居民，會(huì)對(duì)處理這些問題的方式感到震驚。
1. 緒論 1
1.1 選題的意義： 1
1.2 起重機(jī)的發(fā)展概況: 1
2. 16/3.2T 電動(dòng)橋式起重機(jī)主起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2
2.1 鋼絲繩的選擇 2
2.1.1 鋼絲繩受到靜拉力的計(jì)算 2
2.1.2 鋼絲繩型號(hào)選擇 2
2.1.3 滑輪組選擇 3
2.2 卷筒的選擇 3
2.2.1 卷筒直徑選擇 3
2.2.2 卷筒長(zhǎng)度 3
2.2.3 卷筒的轉(zhuǎn)速計(jì)算 3
2.3 選擇電動(dòng)機(jī) 4
2.3.1 電動(dòng)機(jī)靜功率的計(jì)算 4
2.3.2 電動(dòng)機(jī)功率 4
2.3.3 電動(dòng)機(jī)過載能力校驗(yàn) 4
2.4 減速器的選擇 4
2.4.1 傳動(dòng)比的計(jì)算 4
2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)減速器的選擇 4
2.4.3. 驗(yàn)算減速器 5
2.5 選擇制動(dòng)器 5
2.6 選擇軸及聯(lián)軸器 5
2.6.1 軸的選擇： 5
2.6.2 聯(lián)軸器的的選擇 6
2.7 起動(dòng)及制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算 6
2.7.1 起動(dòng)時(shí)間和起動(dòng)加速度驗(yàn)算 6
2.7.2 制動(dòng)時(shí)間和制動(dòng)平均加速度驗(yàn)算 7
3. 16/3.2T 電動(dòng)橋式起重機(jī)副起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 7
4 電動(dòng)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 8
4.1 運(yùn)行阻力的計(jì)算 8
4.1.1 摩擦力Fm的計(jì)算 8
4.1.2坡道力Fp的計(jì)算 8
4.1.3 運(yùn)行風(fēng)阻力Fw 8
4.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 8
4.2.1 電動(dòng)機(jī)的靜功率的計(jì)算 8
4.2.2 電動(dòng)機(jī)的初選 9
4.3 起動(dòng)時(shí)間與起動(dòng)平均加速度的驗(yàn)算。 10
4.4 標(biāo)準(zhǔn)減速器的選擇 10
4.5 制動(dòng)器的選擇 11
4.6 傳動(dòng)軸和聯(lián)軸器的選擇 11
4.7 運(yùn)行打滑驗(yàn)算 12
5 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 12
6 雙梁小車式橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13
6.1 載荷的計(jì)算 13
計(jì)算得： 所以輪壓分布如圖4所示； 13
6.2 主梁的結(jié)構(gòu)及尺寸選擇 14
6.2.1 按梁的強(qiáng)度條件確定梁高h(yuǎn)s 14
6.3 主梁設(shè)計(jì)計(jì)算。 15
6.3.2 主梁的剛度計(jì)算 16
結(jié)束語 17
致謝 17
主要參考文獻(xiàn)與資料 18
18
1. 緒論
1.1 選題的意義：
在現(xiàn)代工業(yè)化的社會(huì)里，起重機(jī)在我們生活的方方面面都能用到，從港口的裝卸港機(jī)到建筑上的建筑塔吊，從車間的行車到汽車試吊車。解決了我們過去的人力抬作，完成著過去所不能完成的任務(wù)。處處為人類的制造的進(jìn)步作貢獻(xiàn)。最常用的通用起重機(jī)承擔(dān)著生產(chǎn)車間許多，許多方面的基礎(chǔ)工作，為工業(yè)高效生產(chǎn)提供保證。 在這個(gè)全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的大的背景下，起重行業(yè)受到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。那么更合理的，更先進(jìn)的制造起重機(jī)，以最優(yōu)性價(jià)比來贏得市場(chǎng)。那么，為了贏得挑戰(zhàn)，選擇了起重機(jī)的機(jī)械部分設(shè)計(jì)。
1.2 起重機(jī)的發(fā)展概況:
我國的起重機(jī)行業(yè)是從建國后開始建設(shè)，多部分是采用蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)。改革開放以后，隨著我國的工業(yè)迅速發(fā)展，各行工業(yè)起重機(jī)的要求也隨之提高。作為特種設(shè)備，檢驗(yàn)也要求相對(duì)嚴(yán)格。國家也逐步形成了一定制造，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。電氣設(shè)備也隨著不同的要求而改變。有傳統(tǒng)的接觸器控制，也逐步向自動(dòng)化方面發(fā)展。隨著變頻器，可編程控制器（PLG）的技術(shù)成熟，也被廣泛應(yīng)用在起重機(jī)當(dāng)中。為了起重機(jī)方面操作人員的安全，無線遠(yuǎn)程控制也逐漸普及。為了，滿足高精度，多速度行車的需要，機(jī)械部分要求也越來越高，設(shè)計(jì)更精確，
鋼絲繩起重機(jī)作為一種大型起重設(shè)備，廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，而國內(nèi)鋼絲繩起重機(jī)近幾年的發(fā)展卻十分緩慢。上世紀(jì)60年代到70年代初，我國從前蘇聯(lián)引進(jìn)了TV型鋼絲繩式起重機(jī)。其間,曾有一些廠家引進(jìn)國外先進(jìn)的生產(chǎn)制造技術(shù), 但均未獲得廣泛的推廣應(yīng)用。
橋式起重機(jī)的現(xiàn)狀：橋式起重機(jī)是作為生產(chǎn)車間最常用的基礎(chǔ)設(shè)備，也是在各類起重機(jī)中，需求量最大的。一般橋式起重機(jī)有以下幾部分組成。有起升機(jī)構(gòu)，小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，控制電路，金屬框架結(jié)構(gòu)等主要機(jī)構(gòu)組成。在現(xiàn)在的橋式起重機(jī)機(jī)械制造中，還是傳統(tǒng)的用大的鋼構(gòu)成本，還有沉重的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，來超大的滿足需要，在制造工藝中還存在著種種問題，對(duì)于材料有很多的浪費(fèi)情況，為了極大的節(jié)省成本，故要精確的計(jì)算受力及選擇配件。在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，符合實(shí)際工作場(chǎng)合。
2. 16/3.2T 電動(dòng)橋式起重機(jī)主起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)要求：起重量16T,跨度16.5m,起升速度7.9m/min，起升高度為10m。
通常在起重機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，在根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境，來確定起重機(jī)的工作級(jí)別。那么在本設(shè)計(jì)中，考慮到通常情況，那么選擇一般級(jí)別A5級(jí)。
在我們一般的設(shè)計(jì)過程中嚴(yán)格執(zhí)行國家的標(biāo)準(zhǔn)。不能過擅自進(jìn)行非標(biāo)的設(shè)計(jì)。必須通過國家特種設(shè)備檢驗(yàn)中心的許可。
2.1 鋼絲繩的選擇
通常采用省力的機(jī)構(gòu)，一般采用動(dòng)，靜滑輪組的組合，從而減輕對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求。那么， 但我們還要考慮到運(yùn)行速度以及所占得到設(shè)備外形尺寸的大小，以及還有運(yùn)行效率的問題。這樣我就把二者的結(jié)合，取中進(jìn)行優(yōu)化，在滑輪組的選擇手冊(cè)上選得。
初步選擇雙聯(lián)滑輪組，如圖1所示。滑輪組省力倍數(shù)m=3,滑輪效率ηz=0.95。
2.1.1 鋼絲繩受到靜拉力的計(jì)算
最大靜拉力:
式中：
Q是起升量=16 t；
ηz=0.95;
m=3.
那么S=16x103x9.8/2x3x0.95
=27.8KN
2.1.2 鋼絲繩型號(hào)選擇
鋼絲繩是起重機(jī)的重要部件，也是安全系數(shù)要求較高的部件。已經(jīng)形成了國家標(biāo)準(zhǔn)，那么我們要考慮到各種型號(hào)的功能，以及材料的利用率，進(jìn)行有比較的選擇。
d=cs 其中式中：d為鋼絲繩直徑，c鋼絲繩選擇系數(shù)取0.104.
d=17.34mm. 圖1鋼絲繩繞線圖
在起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)鋼絲繩選擇列表6w(19)-17.5-1550-I型L=10x103x6+26(額外長(zhǎng)度)=86m。額外長(zhǎng)度是包括固定鋼絲繩長(zhǎng)度以及滑輪纏繞長(zhǎng)度。
2.1.3 滑輪組選擇
經(jīng)過對(duì)鋼絲繩的選擇，雙聯(lián)滑輪組可以滿足該機(jī)構(gòu)的需要。
滑輪組滑輪直徑的計(jì)算
D>=e.d
式中：e為滑輪直徑選擇系數(shù)取20.
所以D=350mm.DO在起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)的滑輪組列表中選擇355mm，滑輪組選擇代號(hào)為L(zhǎng)GS58.5x355-169-80型。
2.2 卷筒的選擇
2.2.1 卷筒直徑選擇
卷筒直徑D0=(e1-1)d,
式中e1是卷筒選擇系數(shù)取26.所以D0=25x17.5=437.5mm.
2.2.2 卷筒長(zhǎng)度
Ls=(L0+L1+L2)+Lg
式中:L0是鋼絲繩纏繞部分長(zhǎng)度，L0=L*p/πD0.其中卷筒的螺距為20mm. L0=86x103x20/437.5x3.14=1095mm.
L1無繩端尺寸取200mm
L2固定鋼絲繩用長(zhǎng)度取80mm
Lg為中間光滑部分長(zhǎng)度取50mm
那么,Ls=1425mm
所以查起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-3-6.取T1024-500-1500-右-16t-20.
2.2.3 卷筒的轉(zhuǎn)速計(jì)算
nt=60mv/πD0 式中 v是起升速度（m/s）.
所以 nt=15.09轉(zhuǎn)/min
2.3 選擇電動(dòng)機(jī)
2.3.1 電動(dòng)機(jī)靜功率的計(jì)算
Pj=Q*V/1000η
式中η機(jī)構(gòu)總功率。η=ηz*ηd*ηt*ηc
ηz為在表3-2-10中取 0.95，
ηd導(dǎo)向輪到效率在表2-2-3中取0.985.
ηc卷筒的效率0.985.
ηt傳動(dòng)效率，在表2-2-4中取0.85。
所以,η=0.783
那么,Pj=26.366kw
2.3.2 電動(dòng)機(jī)功率
Pj=GQv/1000η=21.1kw
式中G 于表2-2-5取0.8
所以Pj取26kw ,初步選擇YZR225M8-708型電動(dòng)機(jī)。
2.3.3 電動(dòng)機(jī)過載能力校驗(yàn)
Pn
其中式中： Pn基準(zhǔn)通電持續(xù)率是電機(jī)額定功率（kw）
λm電機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)，取2.8.
H 超載系數(shù)，繞線型電機(jī)取2.1
U電機(jī)臺(tái)數(shù)，為一臺(tái)。
所以，Pn 因?yàn)?YZR225M8-708型電動(dòng)機(jī)在JC25％，CZ=150時(shí)，輸出P=24.096kw大于Pn故滿足要求。
2.4 減速器的選擇
2.4.1 傳動(dòng)比的計(jì)算
式中:n為電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速
nt為轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速
2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)減速器的選擇
式中:K為減速器選擇系數(shù)取1.1.
故
故在減速器手冊(cè)上選擇 ZQ-650-I-3CA型減速機(jī)。傳動(dòng)比48.57。
因?yàn)閆Q型制造容易，價(jià)格低廉，能夠滿足設(shè)計(jì)需要。
2.4.3. 驗(yàn)算減速器
最大徑向力Fmax，短暫最大扭矩Tmax。
其中：起升載荷系 數(shù)取1.2.
S鋼絲繩最大靜拉力
Gt卷筒的重力7379.4N
[F]是 減速器允許的 最大徑向載荷。
Fmax=37.05kN≤[F]=42000N
Tmax=φ2T≤[T]
T鋼絲繩產(chǎn)生的最大扭矩。Tmax=1.2xsx0.5=16.6kN.m≤[T]=19000
所以減速器符合設(shè)計(jì)要求。
2.5 選擇制動(dòng)器
制動(dòng)器是保證起重機(jī)安全的重要部件，制動(dòng)器制動(dòng)力矩必須要大于貨物產(chǎn)生力矩。
在貨物處于懸吊狀態(tài)時(shí)具有足夠的安全裕度。制動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足下式要求：
式中： Tz制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
Kz制動(dòng)安全系數(shù)，與機(jī)構(gòu)的重要程度和機(jī)構(gòu)的工作等級(jí)有關(guān)取1.75
Q 額定起升載荷
D0 卷筒的卷繞直徑 500
η機(jī)構(gòu)的總效率0.785
M滑輪組的倍率為3
i傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)比48.57
計(jì)算得：TZ≥737.26N.m
在制動(dòng)器樣本上選取YWZ3-315/90型。其制動(dòng)力矩為900N.m直徑350mm
2.6 選擇軸及聯(lián)軸器
2.6.1 軸的選擇：
軸所傳遞力矩 T=9550P/n=350.7N.m
其中： ,
所以:
直徑取55mm.
2.6.2 聯(lián)軸器的的選擇
依據(jù)所傳遞的扭矩，轉(zhuǎn)速和被連接的軸徑等參數(shù)選擇。起升機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器應(yīng)滿足下式的要求：
式中：T 所傳扭矩的計(jì)算值
按第II類載荷計(jì)算的軸最大扭矩。對(duì)于高速軸 s 所以，=617.24N.m
聯(lián)軸器的許用扭矩。
K1聯(lián)軸器的重要程度系數(shù)，起升機(jī)構(gòu)取1.8
K3角度偏差系數(shù)，從表3-12-4中選1.25
所以：T=1388N.m
故選用CL3型。
2.7 起動(dòng)及制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算
2.7.1 起動(dòng)時(shí)間和起動(dòng)加速度驗(yàn)算
起動(dòng)時(shí)間
式中: n電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速
Tq電動(dòng)機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，查表2-2-8，Tq=1.5Tn
Tn=350N.m
式中:Jd電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。查表0.82
Je為制動(dòng)輪和聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量/。在表3-7-4和3-12-7中選擇0.6，0.12
[J]=1.771+0.059=1.83
所以，Tq=0.475s
查表2-2-9[Tq]一般小于1.5s.所以合適
起動(dòng)時(shí)間還要驗(yàn)算平均加速度來驗(yàn)證。
aq=v/tq≤[a]
式中：aq是起動(dòng)平均加速度。
V起升速度
[a]推薦值為0.2.
所以aq=0.177≤[a]
符合起重機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
2.7.2 制動(dòng)時(shí)間和制動(dòng)平均加速度驗(yàn)算
滿載下降制動(dòng)時(shí)間
式中:nˋ滿載下降時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，通常取1.1n
Tz制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩為900N.m
Tj滿載下降時(shí)制動(dòng)軸靜轉(zhuǎn)矩。
所以，Tj`=Mj`=210.6N.m
[J`]是滿載下降時(shí)換算到機(jī)構(gòu)總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，按下式計(jì)算
那么，Tz=0.6942s
[tz]推薦時(shí)間可取[tz]≈[tq]=1.5s
制動(dòng)平均減速度
Vˋ是滿載下降速度m/s 可取vˋ=1.1v
aj無特殊要求不的大于表2-2-10中0.2
計(jì)算得 aj=0.1901<[a]=0.2
符合設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。限位開關(guān)取Lx36-84型。
3. 16/3.2T 電動(dòng)橋式起重機(jī)副起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)要求起重量16T,起升速度16.5m/min，起升高度為12m。
由于主副起升的機(jī)構(gòu)選擇基本上相同，設(shè)計(jì)過程不在敘述。
鋼絲繩選擇6W(19)-11-1551型。工作拉力8.26KN
滑輪組選擇如圖(2)：卷筒選擇直徑300mm 型號(hào)為T1020-300-1500-右-5T-20
電動(dòng)機(jī)選YZR180L-8，功率13Kw，轉(zhuǎn)速 為700轉(zhuǎn)/分。
減速器的型號(hào)為ZQ-400-v-3CA傳動(dòng)比20.47
制動(dòng)器型號(hào)YWZ3-250/45型。限位開關(guān)選擇Lx10-11型
圖2 鋼絲繩繞線圖
4 電動(dòng)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)要求：運(yùn)行速度45m/s
4.1 運(yùn)行阻力的計(jì)算
雙梁起重機(jī)小車在平直的軌道上運(yùn)行靜阻力Fj包括有摩擦力Fm的作用
有坡道阻力Fp的作用，還用風(fēng)阻力Fw的作用。這里所設(shè)計(jì)的起重機(jī)是在室內(nèi)使用，故風(fēng)阻力Fw=0.
4.1.1 摩擦力Fm的計(jì)算
小車滿載運(yùn)行的最大摩擦阻力
式中：Q是起升載荷。
G是小車自重約為6200kg.f滾動(dòng)摩擦系數(shù)，差表2-3-2取0.3.
d是與軸承相配合出軸的直徑65mm。
μ為車輪軸承摩擦系數(shù)，差表2-3-3取0.015
D是車輪的踏面直徑是350mm
4.1.2坡道力Fp的計(jì)算
Fp=(Q+G)sinα
式中：α為坡度角。因?yàn)橐话闫露冉呛苄?，?jì)算中可用軌道坡度i來替代sinα，一般橋式起重機(jī)i值?。?００１。
那么Fp=217.8N
4.1.3 運(yùn)行風(fēng)阻力Fw
由于所設(shè)計(jì)的橋式起重機(jī)是在室內(nèi)運(yùn)作，不考慮風(fēng)的因素。故取０。
所以，F(xiàn)j=3483.8N
4.2 電動(dòng)機(jī)的選擇
4.2.1 電動(dòng)機(jī)的靜功率的計(jì)算
V0 是初選運(yùn)行速度為４４.６m/min
η 機(jī)構(gòu)運(yùn)行效率。?。?９。
m電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)為１個(gè)。
那么，Pj=2.88Kw
4.2.2 電動(dòng)機(jī)的初選
由于運(yùn)行機(jī)構(gòu)的靜功率載荷變化小，動(dòng)載的變化大，因此電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)大于靜功率，以滿足要求。
橋式起重機(jī)一般按以下公式選擇。
Kd 是考慮到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)慣性影響的功率增大系數(shù)，室內(nèi)的可?。?３
所以，Pj＝３.７７４Kw
故在樣本中選?。磌w,根據(jù)工作情況，該電動(dòng)機(jī)的通電持續(xù)率Jc=25℅,CZ=300.轉(zhuǎn)速選擇１０００轉(zhuǎn)/分。故選取YZR132M2-6型。
4.２.３ 電動(dòng)機(jī)的過載能力校驗(yàn)。
Pn是基準(zhǔn)通電持續(xù)率的電動(dòng)機(jī)功率。
M電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)。
Λas 是相對(duì)于基準(zhǔn)通電持續(xù)率的平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的表厶值。一般饒線型異步電動(dòng)機(jī)取１.７。
FjII運(yùn)行靜阻力為３４８３.８N?
V運(yùn)行速度，
根據(jù)與初選的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速確定傳動(dòng)比。
所以v=0.743,
∑J 機(jī)構(gòu)的總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，即折算到電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,按照下式計(jì)算
J1是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
J2電動(dòng)機(jī)軸上制動(dòng)輪上和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
K 計(jì)及到其他傳動(dòng)件飛輪矩的影響系數(shù) 可?。?１。
Ta 機(jī)構(gòu)的初選起動(dòng)時(shí)間，一般情況下橋架類的小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)去５s,
n 電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。
那么，Pd=2.9kw
4.3 起動(dòng)時(shí)間與起動(dòng)平均加速度的驗(yàn)算。
4.3.１ 滿載。上坡，迎風(fēng)的起動(dòng)時(shí)間
式中：n電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速
∑J 機(jī)構(gòu)的總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，在上邊已經(jīng)求的為１.９０Kg.m2
Tmq 電動(dòng)機(jī)的平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，計(jì)算的９２.５N.m
Tj滿載，上，迎風(fēng)時(shí)作用在電動(dòng)機(jī)軸上的靜阻力矩，按下式計(jì)算：
其中Fj1是運(yùn)行阻力３４８３.８N
所以，t=5.19s
4.3.2 起動(dòng)平均加速度計(jì)算
為了避免過大的沖擊及物品擺動(dòng)，應(yīng)驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間的平均加速度，一般應(yīng)在允許范圍內(nèi)，參考表2-3-6。
a=v/t=0.13, 故在允許范圍內(nèi)。
4.4 標(biāo)準(zhǔn)減速器的選擇
4.4.1 減速器傳動(dòng)比
機(jī)構(gòu)的計(jì)算傳動(dòng)比
D 車輪的踏面直徑，為350mm
n電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速
v0初選電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度45m/min
4.4.2 標(biāo)準(zhǔn)減速器的選用
減速機(jī)的設(shè)計(jì)壽命該與機(jī)構(gòu)的總的壽命相符合。由于運(yùn)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)載荷較大所以應(yīng)該以實(shí)際載荷來選擇。由于起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的慣性載荷幾乎全部傳給傳動(dòng)零件，那么我們就要根據(jù)起動(dòng)是的工況來確定。
減速機(jī)的計(jì)算輸入功率為：
m 減速機(jī)的個(gè)數(shù)，這里為1個(gè)
V 運(yùn)行速度0.730
Η 運(yùn)行機(jī)構(gòu)的效率0.9
Fg運(yùn)行起動(dòng)是的慣性力，按下式計(jì)算：=3467.4N
其中 λ是考慮到機(jī)構(gòu)中旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力的增大系數(shù)。取1.2。
那么Pj=2.86Kw
4.5 制動(dòng)器的選擇
制動(dòng)器是根據(jù)起重機(jī)滿載時(shí)，且順風(fēng)情況，下坡運(yùn)行制動(dòng)時(shí)進(jìn)行選擇，應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)停車，制動(dòng)轉(zhuǎn)距按下式計(jì)算；
Fp 坡道阻力，為217.8N
FwII 風(fēng)阻力，在室內(nèi)為0。
Fm1滿載是的最小摩擦力。
m`制動(dòng)器的個(gè)數(shù)1
tz制動(dòng)時(shí)間在表2-3-6中選擇為4.0s.
那么Tz=68.825N.m
故在制動(dòng)器樣本當(dāng)中選擇 YW160-220-2型電力液壓塊式制動(dòng)器。
4.6 傳動(dòng)軸和聯(lián)軸器的選擇
4.6.１軸的直徑選擇
由于軸只是受到扭矩作用，強(qiáng)度計(jì)算公式是
所以=61.25
其中
Wz傳動(dòng)軸計(jì)算截面的截面模量，Wz=0.2
那么，取65mm
4.6.2 高速軸聯(lián)軸器
計(jì)算扭矩Tc1應(yīng)滿足
式中： n1聯(lián)軸器的安全系數(shù)取2.5。
φ8剛性動(dòng)載系數(shù)取1.1
Tn電動(dòng)機(jī)的額定扭矩42N.m
Tt聯(lián)軸器的許用扭矩
那么Tc1=157.7N.m,故選擇 CL1型
4.6.３ 低速軸的聯(lián)軸器
計(jì)算扭矩Tc2應(yīng)滿足:
η減速器效率取0.9
所以Tc2=2304.57N.m選擇CL3型。
4.7 運(yùn)行打滑驗(yàn)算
為了使起重機(jī)在運(yùn)行時(shí)可靠的起動(dòng)或制動(dòng)，防止出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輪在軌道上打滑現(xiàn)象，避免車輪打滑影響起重機(jī)正常工作和加劇車輪的磨損，應(yīng)分別對(duì)起制動(dòng)進(jìn)行驗(yàn)算。
4.7.1 起動(dòng)時(shí)按下式進(jìn)行驗(yàn)算：
4.7.2 制動(dòng)時(shí)按下式進(jìn)行驗(yàn)算；
以上兩式中：
φ粘者系數(shù)，室內(nèi)的起重機(jī)取0.15
K粘著安全系數(shù)，取1.1
μ軸承的摩擦系數(shù)，根據(jù)表2-3-3取0.08
d是軸承內(nèi)徑65mm
D車輪踏面直徑350mm
Rmin驅(qū)動(dòng)輪的最小輪壓，112KN
Tmq打滑時(shí)電動(dòng)機(jī)的平均起動(dòng)轉(zhuǎn)距，計(jì)算出的為92.5N.m
K計(jì)及其他傳動(dòng)件飛輪矩影響的系數(shù)。折算到電動(dòng)機(jī)軸上可取1.1。
J1電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 0.062
J2電動(dòng)機(jī)軸上帶制動(dòng)輪聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量0.451
a起動(dòng)平均加速度 0.13
Tz打滑一側(cè)的制動(dòng)轉(zhuǎn)距取68.8
az制動(dòng)平均減速度。0.13,一般對(duì)于橋式起重機(jī)的減加速度相同計(jì)算。
經(jīng)過驗(yàn)算合格。
5 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)與小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行方式相同，大車的運(yùn)行速度84.7m/min，估計(jì)自重2500Kg。
那么同理，可得出以下選材，設(shè)計(jì)過程略。
電動(dòng)機(jī)選擇YZR160M1-6,功率2個(gè)6.3kw.轉(zhuǎn)速為921轉(zhuǎn)，工作制同小車相同。
減速機(jī)型號(hào)為PJ-350-V-Z(Ф65),傳動(dòng)比為20.49
制動(dòng)器型號(hào)為YW200-300-2型，制動(dòng)力矩為2x180N.m
緩沖行程為140mm，車輪直徑600mm,
機(jī)構(gòu)的布置情況，在附圖，大車運(yùn)行圖
6 雙梁小車式橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.1 載荷的計(jì)算
作用在橋架上的載荷有自重載荷，起升載荷，活動(dòng)載荷，水平慣性載荷，等。
6.1.１ 自重載荷
自重載荷可以分為均布載荷和集中載荷兩種。均布載荷有：主梁，走臺(tái)欄桿，配電管道等的重力。。集中載荷有：司機(jī)室，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，，布置在走臺(tái)上的氣設(shè)備的重力 。
在普通設(shè)計(jì)當(dāng)中只是以照經(jīng)驗(yàn)圖４-３-３6選擇載荷。那么本車的一根主梁的半個(gè)橋架即G橋?yàn)椋碩.
6.1.2 移動(dòng)載荷
移動(dòng)載荷為小車的自重載荷和起升載荷，以小車輪壓方式作用在主梁上。
輪壓圖如圖 圖3 輪壓計(jì)算圖
小車各支撐；輪壓的計(jì)算：
R1=(G2+Q)(1-t/b)(1-e/L)
R2=(G2+Q)(1-t/b)e/L
R3=(G2+Q)(1-e/L)t/b
R4=(G2+Q)et/bL
G2是小車的自重
Q是貨物的重力。
t,e是小車及貨物的重心在支撐平面內(nèi)的投影。t=1040mm,e=1000mm.
計(jì)算得： 所以輪壓分布如圖4所示；
圖4輪壓分布圖
6.2 主梁的結(jié)構(gòu)及尺寸選擇
6.2.1 按梁的強(qiáng)度條件確定梁高h(yuǎn)s
式中：
其中：c1將小車輪壓轉(zhuǎn)化為跨中集中載荷時(shí)小車的換算系數(shù)，
C1=1-b/2L
b 小車的軸距，
[δ]腹板的餓總厚度，為20mm [б]材料的許用應(yīng)力取120Mp
α=腹板加勁板的重量/腹板的重量︽1/3
6.2.2 按剛度條件確定梁高
，
E=200Gpa
計(jì)算得：hr≈672.6mm
6.2.3 梁的截面參數(shù)取值
一般的設(shè)計(jì)中按照表4-3-12選擇：梁高h(yuǎn)選擇,h/L=1/14~1/20那么在以上幾個(gè)條件都允許的情況下，結(jié)合表選擇h=850mm
腹板，翼緣板的厚度。 因?yàn)槠鹬亓渴?6t所以腹板的厚度取10mm，受壓翼板的厚度，有局部穩(wěn)定性條件，一般為δ≥b/60,所以取10mm..
翼緣板寬度b，對(duì)于正規(guī)箱型取b=(0.33!~0.55)h,所以取450mm。
兩腹板的間距b0=b-(40~60),所以選擇390mm,.
加勁肋的間距a, 可根據(jù)腹板高度h0與腹板厚度之比來確定。
H0/δh=141.6故在 100（235/δs）1/2≤h0/δh≤170（235/δs）1/2
所以按一下計(jì)算方式：當(dāng)h0η1/2/δh≤1200時(shí)，直接a≤2h0,那么a在設(shè)計(jì)中選擇1000mm.低加勁肋選擇a的1/2到1/3。
6.3 主梁設(shè)計(jì)計(jì)算。
6.3.1 強(qiáng)度計(jì)算
在垂直平面內(nèi)的普通彎曲應(yīng)力按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，受力如圖5：
圖5簡(jiǎn)支梁圖
當(dāng)p1>p2時(shí)，主梁的最大彎矩截面距左支點(diǎn)的距離為
所以Z=7649mm
其最大彎矩為
當(dāng)小車位于跨端時(shí)，即z=0.主梁的剪力最大
Qmax=p1+p2-p2*b/L=110.47KN
主梁在水平面內(nèi)按框架計(jì)算，由p大慣，和q慣引起的跨中彎矩為
式中：
B是端梁的長(zhǎng)度是4182mm，
c是端梁除去軌道寬度，一端的長(zhǎng)度為1406mm，
l為軌道的寬度2000mm,
所以，r=17.5m.
P大慣=（16000+6227）x9.8x0.19=41.386KN
q慣=1658.1N
那么，MH=114.37KN.m 圖示6,7如下：
圖6 主梁分布慣性力圖
圖7 主梁集中慣性力圖
跨中翼緣板總的彎曲應(yīng)力
Mv固定和移動(dòng)在計(jì)算截面引起的彎矩之和。
Wz是在垂直方向上截面抗彎模量。Wz=bh2/6=0.05
Wy是在水平方向的截面抗彎模量。 Wy=hb2/6=0.023
=99.6+4.9=104.5Mpa≤[σ] =120Mpa
跨端截面腹板的最大剪應(yīng)力為
其中：Q計(jì)算截面上的計(jì)算剪力
Ix計(jì)算截面上的慣性矩bh3/12=0.0246
S0計(jì)算剪應(yīng)力處截面的最大靜矩0.152
δ腹板厚度。6mm
=30.16Mpa≤=90Mpa
故以上強(qiáng)度條件滿足要求。
6.3.2 主梁的剛度計(jì)算
主梁的垂直靜剛度計(jì)算如下：
對(duì)于四輪小車
其中:p1,p2小車的計(jì)算輪壓。
E材料的彈性模量，200GPa.
I梁的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,計(jì)算出得0.02175
Fv=4.29≤[f]=16500/2000=8.25
故剛度符合要求。
結(jié)束語
未來橋式起重機(jī)機(jī)械部分將向著以及先進(jìn)的制造工藝，便宜而優(yōu)質(zhì)的材料，更加合理了構(gòu)造方式，較底的制造成本等方向發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)橋式起重機(jī)的高效化、實(shí)用化。因此，采用優(yōu)化的機(jī)構(gòu)，減少用材，提高材料的性價(jià)比是不忽視的。以改善橋式起重機(jī)的整體性能，對(duì)推動(dòng)起重更新?lián)Q代，具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。通過本課題的研究開發(fā)工作，下面提出以下幾點(diǎn)要求：
1 不斷關(guān)注相關(guān)的最新理論、及自我實(shí)踐中總結(jié)，使用方便、可靠的材料，并且性價(jià)比更高的機(jī)械配件，提高件設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)整機(jī)性能的提高，降低成本。為國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略作出貢獻(xiàn)。
2 應(yīng)該更多的理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高理論在實(shí)踐中的精確，從而提高設(shè)備的精度。
致謝
感謝機(jī)電學(xué)院老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，高度的責(zé)任心和敬業(yè)精神，給予我極大的幫助與鼓勵(lì);導(dǎo)師踏實(shí)認(rèn)真、開拓創(chuàng)新的治學(xué)作風(fēng)將使我終生受益;導(dǎo)師給我提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，以及社會(huì)實(shí)踐的機(jī)會(huì)。在此期間，老師多次詢問我的課題進(jìn)度，提醒我該注意的問題，并在我課題遇到困難時(shí)，給予了我耐心的指導(dǎo)和幫助。借此論文的完成之際，謹(jǐn)向我的表達(dá)我衷心的感謝和崇高的敬意!
感謝各位老師在這五年學(xué)習(xí)生涯中給予我的關(guān)心和幫助，才使得我得以順利完成學(xué)業(yè)!
主要參考文獻(xiàn)與資料
[1]張 質(zhì).起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]北京：中國鐵道出版社.2004(3)1~5
[2]祝 權(quán).實(shí)用五金手冊(cè)[M]上海：上?？萍汲霭嫔?2001.(4)6~7
[3]劉鴻文.材料力學(xué)[M]北京：高等教育出版社.2004
[4]濮良貴等.機(jī)械設(shè)計(jì)第八版[M]北京：高等教育出版社.2006(5)1~5
[5]王玉蘭.機(jī)械制圖[M]北京：高等教育出版社.2004(2)6
[6]中華人民共和國GB3811-83 [M].起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范
北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社[M]1983
[7]徐 壑.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1991
[8]中華人民共和國.GB6067-85起重機(jī)安全規(guī)程[M]北京： 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.1985
[9]馮啟高，傅宇.工程力學(xué)[M]成都：電子科技大學(xué)出版社.2001
[10]電機(jī)樣本[M]無錫新大力電機(jī)有限公司.2009
[11]減速器樣本[M]浙江泰興市華東減速機(jī)制造有限公司.2009
[12]制動(dòng)器樣本[M]焦作制動(dòng)器股份有限公司.2009
[13]大連起重機(jī)廠起重機(jī)[M].遼寧人民出版社.2003
[14]陳道南.起重運(yùn)輸機(jī)械手冊(cè)[M]1998年第5卷:46～63 北京 :冶金機(jī)械出版社. 1998