龙门吊理论方案.docx

1、龙门吊理论方案龙门吊理论方案作品名称：麒麟一号参赛队：战麒机械工程学院 机械工程及自动化类成员：高顺恩 潘继红 程正波 陈庆伟 林晓词1. 龙门吊结构分析2011年是中国共产党成立90周年，为做好庆祝建党90周年的工作，讴歌中华民族实现伟大复兴的百年奋斗历程，颂扬中国共产党的丰功伟绩，机械工程学院团委学生会围绕以“颂党恩、炫风采”为主题开展机械工程学院第七届“魅力机械”科技文化艺术节大型活动。通过举办这个活动来了解和感受科技带来的力量和魅力，缅怀和学习先人们的爱国精神，同时展示我院学生的精神面貌和素质能力。因此，我们积极响应学院的号召，以实际行动来展现我们的风采。龙门吊又称门式吊车，由于不依赖

2、建筑物，被广泛应用在露天工地，海口码头和遂道中的起吊施工场所。特别是对固定区的吊装和短距运输，如码头集装箱的吊装与搬运，采用预制式高速公路桥墩与路面的铺设，工厂物件的固定式运输，海上及圆形隧道内的施工，等都起到了十分重要的作用。目前，造船厂和集装箱堆场等起重机分为两种，分别为轨道式集装箱起重机和轮胎式集装箱起重机。龙门吊即轨道式集装箱起重机，具有节能环保，可靠性高，起重能力大，维修保养工作量小，易于实现自动化操作等优点。可是它最大的缺点是不方便转移位置。龙门吊由大车，小车主钩，小钩和操作室组成。大车由主腿，副腿和主梁组成，主腿和副腿安装有行走轮箱，由电机和减速机提供动力，负责大车左右运动。小车

3、由起重机和小车架组成，小车架安装有行走轮箱，由电机和减速机提供动力，负责小车在主梁上前后运动。主梁：主梁采用三角桁架结构；本型门吊单根主梁设计为3个单元，每单元间采用销轴紧密连接，每个单元接头处再设置一套水平支撑架以提高主梁的水平刚度；两根主梁通过联接平台与端部特制支撑架钢性联接成一体； 龙门吊其实是因为样子像个门字，又可以联想到鲤鱼跃龙门，所以起了个通俗的名字：龙门吊。4.设计制作要求(1) 模型制作材料模型制作材料为组委会统一提供的一次性竹筷30副共60根，细铁丝20m。（成本大约8元）。参赛队对所给材料进行加工、组合。不允许用颜料对模型作美术装饰不得使用非组委会指定的其它任何材料。(2)

4、 模型尺寸要求龙门吊模型为木质受力结构，结构形式不限，应包括龙门架、吊车轨道平面和吊车安装位置等龙门吊必要部分，符合设计及加载要求并与说明书一致。因此通过我们的力学分析，我们设计出了以下的模型。其尺寸大致如下模型长度大致为700mm，（允许制作误差20mm）高度大致为450mm，（允许制作误差20mm）宽度大致为380mm，（允许制作误差20mm）在跨中加载处模型宽度应不超过200mm，(受加载设备限制，建议不超过190mm) 以满足安装加载装置的要求。龙门吊模型净跨度不小于400mm。以上净跨度范围内净高度大致为350mm，要求该空间内（横向为无限宽）及以下不得有任何结构或构件阻碍吊车使用。

5、与承载平台同一高度处为吊车轨道平面，该平面理论上不为拱形，但由于制作误差的存在，可以制作成拱形，但拱高不得大于20mm。(3) 支座及加载条件加载在两水平等高的平台间进行，加载台净距400mm，最大宽度为800mm，只提供竖向支承，不提供水平方向支承。模型不受其他装置固定。按同等条件自然公平原则，模型应能承担一定程度现场条件实际偏差（如台面不平、加载偏心、自然风等随机条件）。承载平台位于模型跨中位置，应具有足够的强度和刚度，并预留放置加载钢板（可从模型中间穿过）的空间，满足安装加载装置的要求。用彩色笔示出该平台的中心线，中心线与跨中位置的轴向偏差不得大于10mm。加载装置为一根厚度为6mm、宽

6、度为60mm的钢板，穿过模型后两端用相距200mm的柔性铁链吊杆相连，用砝码进行加载，如图1所示。图1 模型及加载装置示意图通过最终分析，我们设计出了以下模型。图像宽度(像素): 图像宽度(像素): 应力分析报告项目信息(iProperty)概要项目零件代号零件1设计人秋天的泪成本￥0创建日期2011-5-5状态设计状态设计中物理特性材料竹筷子密度0.57 g/cm3质量0.700032 kg面积679475 mm2体积1228130 mm3重心x=-0.0225763 mmy=288.268 mmz=-350.171 mm注意: 物理值可能与下面报告的 FEA 所使用的物理值不同。分析:1常

7、规目标和设置:设计目标单点分析类型静态分析上次修改日期2011-5-5, 19:51检测并消除刚体模态是高级设置:平均元素大小(模型直径的分数)0.1最小元素大小(平均大小的分数)0.2分级系数1.5最大转角60 deg创建弯曲网格元素是材料名称竹筷子常规质量密度0.57 g/cm3屈服强度54 MPa极限拉伸强度6.4 MPa应力杨氏模量10.7 GPa泊松比0.424 ul切变模量3.75702 GPa应力热膨胀膨胀系数0.0000045 ul/c热传导率0.15 W/( m K )比热1200 J/( kg c )零件名称零件1.ipt运行状况力:1载荷类型力顶点 X-0.000 N顶点

8、 Y-8000.000 N顶点 Z0.000 N选择的面固定约束:1约束类型固定约束选择的面结果 约束上的反作用力和力矩约束名称反作用力反作用力矩大小零部件(X,Y,Z)大小零部件(X,Y,Z)固定约束:18000 N0 N28.8738 N m24.3171 N m8000 N0 N m0 N15.5684 N m结果概要名称最小值最大值体积1228130 mm3质量0.700032 kgMises 等效应力0.00449226 MPa363.817 MPa第一个主应力-117.941 MPa544.132 MPa第三个主应力-210.84 MPa185.564 MPa位移0 mm7.219

9、43 mm安全系数0.148426 ul15 ul应力 XX-166.542 MPa245.293 MPa应力 XY-77.1559 MPa58.0214 MPa应力 XZ-76.8299 MPa85.9538 MPa应力 YY-183.081 MPa486.413 MPa应力 YZ-138.062 MPa184.205 MPa应力 ZZ-153.138 MPa330.833 MPaX 位移-1.10821 mm0.69261 mmY 位移-7.21482 mm0.159845 mmZ 位移-2.70156 mm2.69865 mm等效应变0.000000398921 ul0.0327021

10、ul第一主应变0.000000342107 ul0.0354522 ul第三主应变-0.0172321 ul-0.000000276521 ul应变 XX-0.0084562 ul0.0153956 ul应变 XY-0.0102682 ul0.00772173 ul应变 XZ-0.0102248 ul0.0114391 ul应变 YY-0.0115919 ul0.0270991 ul应变 YZ-0.0183739 ul0.0245147 ul应变 ZZ-0.013721 ul0.0189507 ul图形Mises 等效应力第一个主应力第三个主应力位移安全系数分析可得，该结构可承受800牛的力！图像宽度(像素):通过以上分析，我们可以得知该方案是可行的！