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擬選
題目
雙梁橋式起重機(jī)的設(shè)計(jì)
選題依據(jù)及研究意義
起重機(jī)是指能在一定范圍內(nèi)垂直起升和水平移動(dòng)物品的機(jī)械，具有動(dòng)作間歇性和作業(yè)循環(huán)性，多用于人力不能完成的任務(wù)。
橋式起重機(jī)是生產(chǎn)車間中應(yīng)用廣泛的一種起重設(shè)備,起升機(jī)構(gòu)是橋式起重機(jī)的重要組成部分,起重小車用以支撐整機(jī)的機(jī)械、電器設(shè)備以及被起升的重物,承受和傳遞作用在起重機(jī)上的各種較為復(fù)雜的載荷。為了全面了解小車架結(jié)構(gòu)在多重載荷組合作用下的應(yīng)力大小及其分布狀況,找出結(jié)構(gòu)承載的薄弱部位,對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析是非常必要的。在對(duì)小車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí),傳統(tǒng)的力學(xué)解析方法復(fù)雜,且不精確,很難反映小車架結(jié)構(gòu)實(shí)際的承載狀況。相比之下,利用有限元分析方法建立小車架的有限元模型,并按實(shí)際的載荷分布進(jìn)行加載、求解,能得到實(shí)際的承載狀況,具有快捷、方便、求解結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。
起重機(jī)作為物料搬運(yùn)、裝卸或用于安裝的機(jī)械設(shè)備，可以減輕或代替人們的體力勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。它被廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域之中。在冶金行業(yè)、機(jī)械制造工業(yè)、電力工業(yè)、煤炭工業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、建筑工業(yè)、建材工業(yè)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱行業(yè)中，起重運(yùn)輸機(jī)械都扮演著重要的角色。隨著時(shí)代的發(fā)展，制造工廠和裝卸作業(yè)場(chǎng)所開始轉(zhuǎn)向室內(nèi)，使橋式起重機(jī)占據(jù)了主導(dǎo)地位。橋式起重機(jī)主要應(yīng)用于大型加工企業(yè)，如鋼鐵、冶金和建材等行業(yè)，完成生產(chǎn)過(guò)程中的起重和吊裝等工作。其中用于生產(chǎn)車間的橋式起重機(jī)，是起重機(jī)的一個(gè)主要類型，由于起重機(jī)行駛在高空，作業(yè)范圍能掃過(guò)整個(gè)廠房的建筑面積，具有非常重要的不可替代的作用，因而深受用戶歡迎，得到了極大發(fā)展。
橋式起重機(jī)：橋式起重機(jī)是橫架于車間、倉(cāng)庫(kù)和料場(chǎng)上空進(jìn)行物料吊運(yùn)的起重設(shè)備。橋式起重機(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運(yùn)行，可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn)物料，不受地面設(shè)備的阻礙。它是使用范圍最廣、數(shù)量最多的一種起重機(jī)械。
普通橋式起重機(jī)一般由起重小車、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。
起重小車又由起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架三部分組成。起升機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、卷筒和滑輪組。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器，帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。小車架是支托和安裝起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)等部件的機(jī)架，通常為焊接結(jié)構(gòu)。
中、小型橋式起重機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)較多采用制動(dòng)器、減速器和電動(dòng)機(jī)組合成一體的“三合一”驅(qū)動(dòng)方式。起重機(jī)的行走一般用四個(gè)主動(dòng)和從動(dòng)車輪，如果起重量很大，常用增加車輪的辦法來(lái)降低輪壓。
橋架的金屬結(jié)構(gòu)由主梁和端梁組成。主梁與端梁剛性連接，端梁兩端裝有車輪，用以支承橋架在高架上運(yùn)行。主梁上焊有軌道，供起重小車運(yùn)行。
選題的研究現(xiàn)狀
1. 起重機(jī)歷史。
中國(guó)古代灌溉農(nóng)田用的桔是臂架型起重機(jī)的雛形。14世紀(jì)，西歐出現(xiàn)了人力和畜力驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)臂架型起重機(jī)。19世紀(jì)前期，出現(xiàn)了橋式起重機(jī)；起重機(jī)的重要磨損件如軸、齒輪和吊具等開始采用金屬材料制造，并開始采用水力驅(qū)動(dòng)。19世紀(jì)后期，蒸汽驅(qū)動(dòng)的起重機(jī)逐漸取代了水力驅(qū)動(dòng)的起重機(jī)。20世紀(jì)20年代開始，由于電氣工業(yè)和內(nèi)燃機(jī)工業(yè)迅速發(fā)展，以電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力裝置的各種起重機(jī)基本形成。
我國(guó)起重機(jī)最早是通過(guò)學(xué)習(xí)和仿造前蘇聯(lián)的技術(shù)制造出來(lái)的，因此，我國(guó)起重機(jī)到現(xiàn)在還殘留著前蘇聯(lián)起重機(jī)原型的影子。受到我國(guó)國(guó)內(nèi)條件以及傳統(tǒng)冶金工藝的制約，國(guó)內(nèi)起重機(jī)制造業(yè)在改革開放前幾乎沒有發(fā)展，還是50年代前蘇聯(lián)的水平。改革開放后，國(guó)內(nèi)起重機(jī)生產(chǎn)廠家開始對(duì)起重機(jī)進(jìn)行各種摸索和改進(jìn)，來(lái)適應(yīng)日益強(qiáng)大的生產(chǎn)需求，其中既有成功的例子，也有失敗的教訓(xùn)。
20世紀(jì)90年代以來(lái)，以我國(guó)起重機(jī)龍頭企業(yè)太原重型機(jī)械廠和大連起重機(jī)廠為首，一些廠家開始與國(guó)外同行接觸，進(jìn)行技術(shù)合作，把經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)成熟可靠的技術(shù)應(yīng)用于新的產(chǎn)品中，為我國(guó)鑄造起重機(jī)行業(yè)揭開了新的篇章。為了在國(guó)際起重機(jī)行業(yè)占有一席之地，我們還必須在引進(jìn)吸收先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，舉一反三，積極探索鑄造起重機(jī)的發(fā)展方向，以形成自己的特色和優(yōu)勢(shì)。
2.起重機(jī)現(xiàn)狀
目前各行業(yè)中使用的橋式起重機(jī)數(shù)不勝數(shù)，普遍采用小型PLC控制和調(diào)壓調(diào)速，基本上沒有智能化產(chǎn)品。中小型橋式起重機(jī)大多應(yīng)用16/3.2T,50/10T以及32/16T等類型，在冶金工業(yè)的大型起重機(jī)，各大鋼鐵公司基本上采用200t～480t起重機(jī)，而中小企業(yè)絕大多數(shù)采用趨于淘汰邊緣的75t～160t起重機(jī)，這些起重機(jī)的更新?lián)Q代和現(xiàn)代化改造項(xiàng)目，形成了巨大的市場(chǎng)需求，也是科研人員進(jìn)一步研發(fā)的動(dòng)力和機(jī)會(huì)。
擬研究的主要內(nèi)容和思路
大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和橋架的設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。
設(shè)計(jì)的思路如下：
1、確定橋架結(jié)構(gòu)的型式和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方式；
2、置橋架的機(jī)構(gòu)尺寸；
3、安排大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的的具體位置和尺寸；
4、綜合考慮兩者的關(guān)系和完成各部分的設(shè)計(jì)；
同時(shí)，對(duì)大車運(yùn)行的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求如下：
1、機(jī)構(gòu)要緊湊，結(jié)構(gòu)要輕；
2、和橋架配合要合適。這樣，橋架容易設(shè)計(jì)，機(jī)構(gòu)好布置，并且使走臺(tái)不致過(guò)大；
3、盡量減輕主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，不影響橋架的剛度；
4、維護(hù)檢修方便，結(jié)構(gòu)布置合理，使司機(jī)從駕駛室上、下走臺(tái)方便，便于裝拆零件及操作；
主要參考文獻(xiàn)
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其他說(shuō)明
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
指導(dǎo)教師小組意見
指導(dǎo)教師小組負(fù)責(zé)人：
年 月 日
院（系）備案意見
院（系）公章
年 月 日