試分析新型門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化
將老式門式起重機(jī)在某一些方面優(yōu)化就可以成為新型便捷的工程設(shè)備。門式起重機(jī)又是在橋式起重機(jī)的基礎(chǔ)上研發(fā)而來(lái)的,它是橋式起重機(jī)的改造和優(yōu)化。門式起重機(jī)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、使用可靠的起重機(jī),它具有許多特點(diǎn),安全性能優(yōu)良,經(jīng)濟(jì)性能的性價(jià)比較高。本文通過對(duì)新型起重機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)方法的研究分析,找到了門式起重機(jī)部分性能缺點(diǎn)。說明了一些能夠優(yōu)化門式起重機(jī)的方法和措施,分析出更優(yōu)良的新型門式起重機(jī)的優(yōu)化特點(diǎn)。
門式起重機(jī)作為起重設(shè)備,在各類工程中,如水電站啟閉閥,交通運(yùn)輸行業(yè)的港口、中轉(zhuǎn)站裝卸集裝箱或件雜貨都應(yīng)用廣泛。然而,如今使用門式起重機(jī)的頻率已經(jīng)大大的增加了,它的起重量也在增重。老式的門式起重機(jī)已經(jīng)無(wú)法滿足這些過大的使用要求,因此,對(duì)門式起重機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是非常有必要的??梢蕴岣咚陌踩阅?,讓施工人員使用放心。增加它的使用效率,使得工程進(jìn)度進(jìn)一步的加快。優(yōu)化它的經(jīng)濟(jì)性能,讓更多的人能夠以優(yōu)質(zhì)的價(jià)格使用它。另外,它的構(gòu)件也有許多設(shè)計(jì)不合理的地方,影響了設(shè)備的質(zhì)量和性能。其他的,還增加了過多的而不必要的投資。因此將設(shè)備更好的優(yōu)化,提高設(shè)計(jì)性能,是新型門式起重機(jī)中設(shè)計(jì)所需要的。
門式起重機(jī)的構(gòu)造
門式起重機(jī)是橋式起重機(jī)的一種變形。它的主要作用范圍是室外的貨場(chǎng),散貨的裝卸。它的結(jié)構(gòu)大體上是有門型框架,主梁組成。大部分的門型框架是金屬構(gòu)造的,承受力,剪應(yīng)力都很強(qiáng)。主梁下的支撐腳可以直接在軌道上行走,便于貨物的裝卸。
1.1.門框結(jié)構(gòu)
門式起重機(jī)的門框架構(gòu)可以分為門式起重機(jī)和懸臂門式起重機(jī)。門式起重機(jī)的主梁沒有懸伸,小車在主跨度內(nèi)進(jìn)行。
1.2.主梁結(jié)構(gòu)
主梁結(jié)構(gòu)可以分為單主梁,雙主梁。單主梁的門式起重機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且它本身的重量較輕。便捷,簡(jiǎn)易是它的優(yōu)點(diǎn),但是由于它自身質(zhì)量和形狀,以至于整體的剛度要弱許多。而雙主梁的門式起重機(jī)的就彌補(bǔ)了單主梁門式起重機(jī)的不足點(diǎn)。雙主梁的門式起重機(jī)的承載力較強(qiáng),整體的穩(wěn)定性也很好。不太便利的是,它的質(zhì)量也相較于單主梁的要大許多,而且占地面積也大。另外,它的造價(jià)較高,不夠經(jīng)濟(jì),但是實(shí)用。雙主梁門式起重機(jī)可以分為兩種形式,箱形梁和桁架類的。
門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)
門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)包含許多方面。首先,它的計(jì)變量包括主梁腹板內(nèi)凈距;主梁腹板高度;支腿上截面高度;支腿下截面寬度;支腿下截面高度;橫梁截面高度;馬鞍截面寬度;橫梁最小截面寬度;主梁蓋板厚度;主梁主腹板厚度;主梁付腹板厚度;支腿蓋板厚度;支腿腹板厚度;橫梁蓋板厚度;橫梁腹板厚度;馬鞍蓋板厚度;馬鞍腹板厚度等等。緊接著,是它的金屬結(jié)構(gòu),主梁,門框,小車等。主梁的設(shè)計(jì)需要很多要求,先是要保證最大的垂直靜繞,還要保證橋架的最小滿載自振頻率。主梁的約束條件較多,一是主梁懸臂端根部最大正應(yīng)力;二是主梁懸臂根部最大剪應(yīng)力,三是主梁跨中危險(xiǎn)斷面最大正應(yīng)力。不僅如此,還要滿足門式起重機(jī)的剛度,承受力的強(qiáng)度,還有動(dòng)力特性。
門式起重機(jī)的優(yōu)化
3.1.對(duì)于小車的優(yōu)化
3.1.1.吊鉤
吊鉤的材料主要有DG20,DG20Mn等,采用不同的材料則既有不同的強(qiáng)度等級(jí),導(dǎo)致吊鉤的質(zhì)量存在著較大的詫異。所以在選擇吊鉤的時(shí)候,要采用外形小巧,質(zhì)量較低,但是承受力較強(qiáng),鋼性好的吊鉤。這種吊鉤的材質(zhì)主要是好的合金材料,雖然說經(jīng)濟(jì)性能不高,但是安全性能,便利性能還是很好的。
3.1.2.滑輪
現(xiàn)在,大部分的起重機(jī)采用的滑輪都是灰鑄滑輪,是高溫焊接而成的,但是這種滑輪的質(zhì)量都極差,另外它的韌性也不強(qiáng),所能夠承受的負(fù)重也不高。最大的缺點(diǎn)是,它的安全性能較低,容易破碎,還影響鋼絲繩的使用壽命。所以,滑輪的選擇,可以選擇鑄型尼龍。她的強(qiáng)度,韌性,使用壽命都比較高。不易破碎,有很強(qiáng)的適應(yīng)性,不怕磨損,不易腐蝕。另外,它的經(jīng)濟(jì)性能好,價(jià)格便宜。
3.1.3.起升的機(jī)構(gòu)
以往的起升機(jī)構(gòu)都是由又多又笨重,還不便利的各種機(jī)器部件所組成。以至于,它的整體體積龐大,質(zhì)量也大,不易使用。因此,為了是門式起重機(jī)得到優(yōu)化,目前新型的起重機(jī)采用的都是電動(dòng)葫蘆式的起升機(jī)構(gòu)。這種起升的機(jī)構(gòu),安裝條件較低,便于安裝和使用。而且質(zhì)量輕,占地面積小,相對(duì)的它的工作效率也高??梢詫⒋嗽O(shè)備安裝在小車上,以便更多的節(jié)省占地面積,縮小起重機(jī)的極限尺寸,使得其的操作更加便利快捷。
3.1.4.小車架
傳統(tǒng)的小車架的設(shè)計(jì)過于保守,結(jié)構(gòu)也復(fù)雜,制造困難,不僅使用起來(lái)不便利,而且使用效率不高。因此,為了優(yōu)化安裝在門式起重機(jī)下的小車架,可以再小車架的橫梁置于兩端梁跨中,用螺栓和銷軸將主、副起升機(jī)構(gòu)分別固定兩次。這樣安裝出的小車架,構(gòu)造簡(jiǎn)便,也降低了制造的精度,優(yōu)化了功能性能和經(jīng)濟(jì)性能。
3.2.對(duì)于其他部位的優(yōu)化
3.2.1.車輪
車輪的材料有多種,不同的材料對(duì)于門式起重機(jī)的使用強(qiáng)度也不同。要優(yōu)化門式起重機(jī),也就要優(yōu)化它的部件。車輪的選擇材料有合金鑄鋼和球墨鑄鐵型的。由于材料系數(shù)的是不同,它的承載能力就有差異,采用等級(jí)度較高的材料,則鑄造出來(lái)的車輪的承受越強(qiáng),而且其車輪直徑小??粗桑阌谇靶?。
3.2.2.軸承座和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
普通的起重機(jī)的軸承座都是帶有角型的軸承箱的車輪組。這種軸承座的構(gòu)造極其的繁雜,體積也大,零件多。為了優(yōu)化這種不便的因素,可以將傳動(dòng)軸和車輪采用無(wú)鍵錐面聯(lián)接。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),可以采用三合一的驅(qū)動(dòng)方式。即電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器和減速器合并組裝成一個(gè)部件。使得安裝便捷,調(diào)試簡(jiǎn)易,對(duì)于車架的變型影響也很小。優(yōu)化此可以提高了門式起重機(jī)的多種性能。
門式起重機(jī)是工程設(shè)備中很重要的機(jī)器設(shè)備,因此它的設(shè)計(jì)和優(yōu)化是很重要的。門式起重機(jī)為大型機(jī)械設(shè)備,其生產(chǎn)過程的主要耗能是電。使用新型的門式起重機(jī)不僅可以減少燃油材料的使用,節(jié)省能源,還能增加承受能力,提高工程的效率,便于工程人員的操作使用。對(duì)于門式起重機(jī)的優(yōu)化,是一個(gè)復(fù)雜的設(shè)計(jì)過程。根據(jù)以上的分析,大體上可以知道如何優(yōu)化門式起重機(jī)能是它的性能達(dá)到最佳,也大體了解到了門式起重機(jī)相比于其他類型起重機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。
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