起重机快速设计系统的开发

发布时间：2020-04-14 05:49

【摘要】：桥式起重机被广泛地应用在国民经济建设的各个领域，己经形成系列化的产品。随着经济建设的发展，用户对其性能要求越来越高，同时对产品的个性要求也越来越多样化。但是目前国内的桥式起重机结构型式比较落后，和国外同类产品相比仍有很大差距。为了提高桥式起重机的设计水平和设计效率，应用先进的CAD/CAE技术，增强企业对市场需求的相应速度和提升企业的竞争力, 攀枝花钢铁（集团）公司起重运输机械厂结合大连工程机械研究所的科研工作,开发了起重机快速设计系统。本论文针对快速设计系统的要求，对相关的几个关键技术进行了研究:总体参数设计、可视化设计、优化设计、参数化设计和有限元分析，并开发出了起重机快速设计系统。本论文主要研究内容包括以下几方面：起重机的总体结构设计，包括桥架结构设计原则、起重机主要技术参数的确定和大车小车的设计参数的选取。实现起重机快速设计所采用的关键技术：优化设计、可视化设计和参数设计。采用有限元法对起重机各组成构件进行应力应变分析，其结果为各构件的优化设计提供指导。基于前面的研究结果，开发起重机快速设计系统。该设计系统具有人机交互设计和参数化设计和可视化设计功能，使之成为专业CAD软件。本研究开发一套完善的起重机快速设计系统，该设计系统在工厂的生产中得到应用，，增强企业对市场需求的相应速度，提升企业的竞争力具有重要的实际意义。
【图文】：

示意图,端梁,主梁,跨中截面

3.1.1 学模型建立1.设计变量如图3.1所示，为主梁和端梁的跨中截面简图。设计变量为主、端梁的截面尺寸，主梁的结构采用偏轨箱形梁，轨道采用方钢。在计算截面特性时考虑轨道的作用。2.目标函数的建立优化设计的目标函数f(x)为主梁和端梁的重量，其计算公式为： +++++++++=λγγγxxBbxxxxxxLxxxLWxxxxBfx101223567141581291120.4[()()]0.22()min()2（3.1）其中：L——桥架跨度γ——钢材重度B——大车轮距图 3.1 主梁、端梁的跨中截面示意图（a）主梁（b）端梁Fig 3.1 The schematic of middle section of main girder and end carriage(a ) main girder (b) end carriage

验算点,危险截面,主梁,端梁

优化设计时以桥式起重机金属结构现行的规范中的各项规定为依据。全面满足强度、刚度、稳定性及制造工艺、尺寸限制等方面的要求。主梁和端梁的受力简图如图3.2、图3.3；主梁的危险截面验算图如图3.4：（a）跨中截面（b）跨端截面图 3.4 主梁跨中、跨端危险截面验算点Fig 3.4 The checking point on the critical section of main girder and end carriage图 3.2 主梁受力简图（a）垂直方向（b）水平方向Fig 3.2 The forced diagram of main girder(a) The vertical direction (b) The horizontal direction（a）垂直方向（b）水平方向图 3.3 端梁受力简图Fig 3.3 The forced diagram of end carriage(a) The vertical direction (b) The horizontal direction
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TH21

【参考文献】