【正文】 13 電動(dòng)機(jī)的選擇 8 第 3 章 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 6 起升高度 接下來確定總體方案，畫出門座式起動(dòng)機(jī)的機(jī)構(gòu)簡圖，并對各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。 2 第 2 章 總體方案的確定 10 鋼絲繩的計(jì)算 21 設(shè)計(jì)變量 23 約束條件 門座式起重機(jī)的結(jié)構(gòu) 門座起重機(jī)的構(gòu)造大體上可以分為兩大部分，即上部旋轉(zhuǎn)部分和下部運(yùn)行部分。 門座起重機(jī)具備起重機(jī)的起升、變幅、旋轉(zhuǎn)、運(yùn)行四大機(jī)構(gòu)，是一種具有代表性的典型的起重機(jī)構(gòu)造形式。 我國起重機(jī)工業(yè)有很大的發(fā)展?jié)摿?，前景很好，但同時(shí)我國起重行業(yè)目前存在的幾個(gè)突出問題： 整體技術(shù)含量偏低，突出表現(xiàn)在產(chǎn)品的品種規(guī)格少，性能、可靠性等指標(biāo)低于發(fā)達(dá)國家同類產(chǎn)品的水平。上部旋轉(zhuǎn)部分相對下部運(yùn)行部分可以實(shí)現(xiàn)整周旋轉(zhuǎn)，它包括壁架系統(tǒng)、人字架、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、司機(jī)室等，同時(shí)還裝有起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。起重機(jī)要實(shí)現(xiàn)重物的垂直運(yùn)動(dòng)和沿倆個(gè)水平方向的運(yùn) 動(dòng)，必須設(shè)置相應(yīng)的工作機(jī)構(gòu)。為了提高下降速度，起升機(jī)構(gòu)往往設(shè)置離合器，使卷筒脫開原動(dòng)機(jī)動(dòng)力，使重物自重作用下方向旋轉(zhuǎn)，讓重物或空鉤自由下降。 門 座式 起重機(jī)的變幅工序都可以在帶裁條件下進(jìn)行，而且變幅過程是每一工作用期中的主要工序之一，因此它的變幅機(jī)構(gòu) 是 工作性變幅機(jī)構(gòu)。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 臂紹自重平衡；為使臂架裝置的總重心的高度在變幅過程中不變或變化較小，采用 臂 架平衡系統(tǒng) 。門座起重機(jī)是有軌遠(yuǎn)行式趙重機(jī)，它只能沿著專門鋪設(shè)的軌道運(yùn) 行。對于吊鉤裝置，取吊鉤鈞環(huán)中心計(jì)算；對于抓湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 斗裝置或其它取物裝置，取裝置的最低點(diǎn) 計(jì)算 。單位是米／分 (m／ min)。此外，同時(shí)工作的機(jī)構(gòu)，其工作速度也應(yīng)相互協(xié)調(diào)，以免因 某 一機(jī)構(gòu)太快或太慢而影響整個(gè)工作循環(huán)時(shí)間。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 根據(jù)機(jī)構(gòu)接電持續(xù)率 JC%=25%，起重量為 80t，本次設(shè)計(jì)的門座式起重機(jī)的工作類型為中級。它是有電動(dòng)機(jī)、卷筒、鋼絲繩、滑輪組、減速器、制動(dòng)器和吊鉤組成。 在起重機(jī)械中，雙重繞鋼絲應(yīng)用最廣，下圖為起升卷繞系統(tǒng)簡圖： 圖 32 卷繞系統(tǒng)簡圖 1卷筒； 4導(dǎo)向滑輪； 3鋼絲繩； 5動(dòng)滑輪 吊鉤的選擇 吊鉤是起重機(jī)中應(yīng)用最廣的取物裝置，通常與滑輪組的動(dòng)滑輪組合成吊鉤組，與起升機(jī)構(gòu)的撓性構(gòu)件連接在一起。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 33 吊鉤 鋼絲繩的計(jì)算 鋼絲繩是由許多抗拉強(qiáng)度為 160~200 公斤 /毫米 2 的高強(qiáng)鋼絲編繞而成。按照卷筒的外形可分為圓柱形和圓錐形。安全圈在機(jī)構(gòu)吊載之前就已繞上，此后也始終不放，安全圈對固定鋼絲繩的壓板螺釘起著卸載安全作業(yè)。鑒于電動(dòng)機(jī)都具有一定的過載能力，所以可按電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄表選用小于并接近靜功率的電動(dòng)機(jī)。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 起、制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算 機(jī)構(gòu)起動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)做加速運(yùn)動(dòng)，起升速度由零在極短的時(shí)間變到最大，這一極短的時(shí)間就是起動(dòng)時(shí)間 。 繩索補(bǔ)償法 又可以分為： 滑輪組補(bǔ)償法 導(dǎo)向滑輪補(bǔ)償法 卷簡補(bǔ)償法 連 桿 一滑輪組補(bǔ)償法 橢圓規(guī)補(bǔ)償法 組合臀架補(bǔ)償法 又可以分為： 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 一般四連桿型式 平行四邊形 四連桿型式 其中 滑輪組補(bǔ)償法、導(dǎo)向滑輪補(bǔ)償法和一般四連 桿 組合臂架補(bǔ)償法 是 幾種 最 常用的 型式 。 圖 42 平面連桿變幅機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 43 夾角計(jì) 算簡圖 圖中： （x,y) —— 象鼻梁端點(diǎn) E的軌跡坐標(biāo) 00（x,y) —— 拉桿固定支點(diǎn) 0B 的坐標(biāo) 0l —— 線段 00AB 的長度 R —— 臂架長度 l —— 象鼻梁后端長度 r —— 拉桿長度 L —— 象鼻梁前端長度 ? —— 象鼻梁前后臂間的夾角 ? —— 臂架與水平線之間的夾角 ? —— 拉桿與水平線之間的夾角 c —— 象鼻梁與臂架連接的鉸點(diǎn) D 相對于兩端鉸點(diǎn)連線的下垂距離 取設(shè)計(jì)變量：0 0 1 , 2 3 4 5 6 7X [ , , , , , , ] [ , , , , , ]TTR r L l x y c x x x x x x x?? 對平面連桿變幅機(jī)構(gòu)，可將變幅過程中的最大落差視為目標(biāo)函數(shù)，即 m a x m i n( ) m i nf x y y?? （ 41） E點(diǎn)的軌跡方程可表示為： 2200[ c o s c o s ( ) ] [ s i n s i n ( ) ] 0x L x l y L y l r? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （ 42） 式中 2 2 2 22 2 0 . 5 2 22 ( ) ( ) 0 . 5a r c s in a r c s inR L x y xL x y x y?? ? ? ???? ? ? （ 43） 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 式（ 42）是 x 和 y 的函數(shù)式，給定不同幅度 x 值，即可求出 y。 內(nèi)層：對每一組給定的 min min,l?? 利用式 (45)和式 (48)選定拉桿長度 r。 smx=65。 c(6)=*x(8)x(3)。 ceq(2)=(H0+x(8)*sin(x(2)))/(sin(x(1)))x(7)。 將該文件保 存為 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 約束條件 function [c,ceq]=mycon2(x) c(1)=x(3)amx。 變幅驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 變幅機(jī)構(gòu)可直接作用于 臂 架，也可作用于對重杠桿或補(bǔ)償滑輪杠桿等。? ?? 螺紋升角 64204 5 4 2 39。 電動(dòng)機(jī)功 率確定 電動(dòng)機(jī)等效功率 7 5 3 8 0 0 . 0 3 3 91 0 2 1 0 2 2 5 . 0 5Ie sUvN k W? ?? ? ? 根據(jù)等效功率選用 YZR250M18 型電動(dòng)機(jī)， JC=25%時(shí) N=30kW。 順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心， 但同時(shí)也讓我感到了自己知識(shí)的貧乏，經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)，希望在不久的將來能在這個(gè) 方面有更大的進(jìn)步，能為社會(huì)、國家奉獻(xiàn)自己的一份力量。 本人的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一直是在導(dǎo)師 李睿老師 的悉心指導(dǎo)下進(jìn)行的 ，畢竟我是第一次進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，難免會(huì)出現(xiàn) 很多比較低級的問題，通過導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)，讓我改正了各種問題，克服了重重難關(guān)， 同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦 CAD 制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。1 ( ) 9 4 4 39。 變 幅 速度是指臂架或象鼻粱頭部滑輪的水平移動(dòng)速度，劈架擺動(dòng)時(shí)，變幅速度是變化的，設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先給定的變幅速度通常部是指在 臂 架全幅擺動(dòng)時(shí)間 0t 內(nèi)的變幅速度平均值 v m a x m in00SS Rttv ? ??? 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 式中 max minSS、—— 分別表示最大和最小幅度 壁 架裝置和變幅機(jī)構(gòu)應(yīng)盡可能做到使變幅速度均勻。 ceq(1)=R*cos(x(3))L*cos(sd)x(1)。 ceq(4)=asin((x(7)*sin(x(9))H0)/x(8))x(10)。 c(8)=*x(7)x(4)。 H0=50。 22( ) ( )ccr x t y h? ? ? ? （ 48） 式中， ( , )ccxy 為 C點(diǎn)的坐標(biāo)（見圖 46），并有 c o s c o ss i n s i nccx R ly R l????? ? ??? （ 49） 故目標(biāo)函數(shù)為： m a x m in( , ) m i n( )F t h r r?? （ 410） 外層：利用內(nèi) 層算法求得的設(shè)計(jì)參數(shù)，根據(jù)式 (54)計(jì)算象鼻梁端點(diǎn)的軌跡 iy 。 顯然，上述解析方法應(yīng)用起來相當(dāng)不便，為此對上述模型進(jìn)行簡化。采用 一般四連 桿 組合臂架補(bǔ)償法 設(shè)計(jì)變幅機(jī)構(gòu)可以有圖解法、解析法和優(yōu)化設(shè)計(jì)三種方法。 制動(dòng)時(shí)間為 2() 221 0 1 2375[ 0 . 9 7 5 ( ) ]q p b Q D V nzh M M nt K G D G D???? ? ? ? 28 5 0 0 0 9 7 1 211 1 1 . 3 6 3 . 6 3 6 0 0 7 1 2 3 7 5[ 0 9 7 5 0 . 8 1 . 1 5 ( 6 . 7 1 2 . 5 ) ]???? ? ? ? ? ? ? ? 制動(dòng)平均減速度 296 0 0 . 9 2 2 0 . 1 6 3 /zhVj ta m s?? ? ? 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 電動(dòng)機(jī)的發(fā) 熱驗(yàn)算 穩(wěn)態(tài)平均發(fā)熱功率為 () 8 5 0 0 0 92 1 0 0 0 1 0 0 0 6 0 0 . 80 . 8 1 2 . 7 5 1 5Q G VsnmP G k W P k W?? ???? ? ? ? ? ? 查表知中級工作類型穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù) 2 ? 因此，電動(dòng)機(jī)不會(huì)產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。電動(dòng)機(jī)的參數(shù)是：當(dāng) JC=25%時(shí)， 15NP kW? ， 71 2 / m inmnr? ， ?? 221 0 .6 7G D kg m?? 電動(dòng)機(jī)過載能力的校核： 0( Q + G ) ( 8 0 0 0 0 5 0 0 0 ) 92 . 11 0 0 0 2 . 8 1 0 0 0 0 . 8 6 0 1 1 . 9 2 5mVHm k W N?? ????? ? ? ? ? 式中： H—— 考慮電壓降、轉(zhuǎn)矩允許的系數(shù)，繞線異步電動(dòng)機(jī)取 m—— 電動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù) m? —— 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的允許過載值 因此，該電動(dòng)機(jī)的過載能力滿足要求，電動(dòng)機(jī)選擇合理。 為滿足貨物的起升速度 9 / minVm? ， 卷上卷筒的鋼絲繩分支應(yīng)用繩速 4 9 36 / m inaV m V m? ? ? ? 相應(yīng)的卷筒轉(zhuǎn)速 36( d ) 3 . 1 4 ( 1 0 . 0 3 2 5 ) 1 1 . 1 / m i naVd Dnr? ? ? ?? ? ? 電動(dòng)機(jī)的選擇 電力傳動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)，由直流電動(dòng)機(jī)或交流電動(dòng)機(jī)