400T新型桅杆式起重机设计（CAD图纸全套完整）

以往多以静态设计为主，局限性很大。

国内外近年来在起重机设计中采用了动态仿真设计新方法，用计算机对机构与结构在各种工况下承受载荷进行运动状态及随时间变化过程的仿真模拟，得到仿真输出参数和结果，以此来估计和推断实际运行的各种数据。

人机工程学把起重机人和作业环境作为整个系统来研究，创造种人与起重机最佳相互作用状态。

人机工程学在起重机上的应用主要体现在司机室的设计，包括司机室的合理布置，减轻司机疲劳和提高工作效率的措施，加强环境保护，减少灰尘和废气污染，减少司机室的振动和噪声等。

随着起重机的高速化和大型化，还需进步深入开展对起重机载荷变化规律动态特性和疲劳特性的研究。

进步开展对起重机整机及零部件的可靠性试验研究，提供起重机新的设计方法和数据。

极限状态设计优化设计可靠性设计有限元法模块化设计反求工程设计疲劳设计和健壮设计会更深入全面地得到应用。

.产品构造新型化美观化宜人化和综合化结构方面采用薄壁型材和异型钢，减少结构的拼接焊缝，提高抗疲劳性能。

采用各种高强度低合金钢新材料，提高承载能力，改善受力条件，减轻自重和增加外形美观。

桥式类型起重机桥架大多采用箱形四梁结构，主梁与端梁采用高强度螺栓联接，便于加工运输与安装。

在机构方面进步开发新型传动零部件，简化机构。

“三合运行机构由于结构紧凑拆装方便调整简单并运行平稳，将成为起重机运行机构的主流，减速器壳体卷筒及滑轮等的制造都以焊代铸，能减轻自重增加承载能力和改善加工制造条件。

减速器齿轮采用硬齿面，以减小体积，提高承载能力，增加使用寿命。

在电控方面开发性能好成本低可靠性高的调速系统和电控系统，发展半自动和全自动操纵。

采用机电仪液体化技术，提高使用性能和可靠性，增加起重机的功能。

有专家指出，未来的起重机驱动技术，由于变频调速系统越来越多地得到应用，交流鼠笼电动机将会重新受到重视并被广泛采用。

今后会更加注重起重机的安全性，研制新型安全保护装置和故障自动显示装置，并重视司机工作条件的改善。

.产品制造柔性化灵捷化精益化和规模化在激烈的市场竞争条件下，要提高起重机的市场占有率，确保起重机的高性能高质量，并不断推出新产品，生产企业必须具备市场变化的适应能力和快速反应能力。

包括提高生产效率，提高和保持产品质量的致性，降低生产成本，缩短生产周期，加速产品的更新换代等。

生产制造的柔性化是使工艺装备与工艺路线能适用于生产各种产品的需要，从适应当前单品种大批量生产方式向多品种小批量生产方式的转变。

生产制造的灵捷化是使产品生产与推向市场的准备时间缩为最短，使企业机制能灵活转向。

生产制造的精益化是使生产过程劳动生产率不断提高，保持产品质量稳定，强调企业各部门相互密切合作。

良好的生产机制和管理机制是企业发展的前提。

起重机制造时广泛采用计算机辅助工艺规划计算机辅助制造和柔性制造系统。

采用挤压成型冲压成型精密铸造等少无切削工艺，采用光电跟踪切割技术焊接机器人技术。

充分利用加工中心和全自动数控机床，提高加工制造的自动化水平。

制造手段的现代化是保持质量稳定，提高劳动生产率的前提。

美国德国和日本的起重机大公司生产自动化程度都很高，广泛全面采用了，并对制造质量严格控制。

如德国德马格公司生产桥式起重机主梁时，钢板都先经过预处理，并采用光电跟踪激光切割。

吊运钢板采用真空吸盘，确保板材不变形。

腹板和盖板焊接时采用液压装置对盖板加压，确保腹板与盖板能充分贴紧，提高主梁的承载能力和刚度。

为保证质量，每条焊缝都打上焊工的工号，责任到人。

由于提高了制造的自动化程度，德马格公司制造根起重量的主梁只需约个工时，端梁为个工时，整台起重机多个工时便可完成，大大缩短了交货周期。

.预应力技术预应力技术最早应用于实腹钢梁中，对它的研究也较深人与广泛。

前苏联中央建筑结构科研院在年代就对预应力梁在弹性阶段受力过程与计算进行研究与模型试验。

以后，教授又对梁在塑性阶段的受力与计算方法进行了理论与试验探讨，而二教授则对预应力阶段梁的塑性受力及整体稳定进行了研究。

年美国爱握华大学对根同截面的预应力实腹梁进行试验研究。

梁由张拉变形的型截面与张拉的翼缘板两部分按不同组合在张拉态下焊接而成。

由于弹性变形产生的预应力效应使预应力梁的承载力与非预应力梁相比最大的可提高。

年代我国西安冶金学院陈叔陶教授等对跨度的各式预应力吊车梁进行过技术分析，得出撑杆式实腹梁在用钢量及制造加工量都是最经济的结论。

同期哈尔滨工业大学的钟善桐教授也对装配式预应力钢梁进行过计算及试验研究。

根据研究成果，不少预应力实腹梁应用于各种工程。

比较大型的是前苏联库茨涅斯克的托密河公路桥及罗斯托夫的顿河公路桥.两桥均为跨连续实腹钢梁桥，最大跨度达，节约钢材分别为及.。

德国蒙塔堡的跨连续公路桥中跨为.，节约钢材。

我国也在太原钢铁厂试用了少量预应力实腹吊车梁，可惜有的研究项目未能付诸工程实践。

.相关工作由于该机械为处于研究阶段，国内还没有该施工机械，所以利用国内的分析资料，查找相关的国外资料，对桅杆起重机以及预应力技术进行进步的了解。

参照些相关的书籍和手册进行设计计算。

最后用计算机绘图，进行论文的整理。

.主要研究内容.基于桅杆起重机的特点以及预应力结构的优点进行分析计算并对整机的稳定性进行了详细计算。

.进行了吨液压卷扬机的设计计算第章桅杆起重机设计计算.符号意义自重吊重剪力预紧力作用力轴向力力矩弯矩对轴弯矩对轴弯矩准风压值钢丝绳牵引力索具重量风载荷均布载荷面积横性矩截面模量直径长度高度动载荷系数偏载增重系数安全系数拉压弯曲应力计算应力许用应力许用压应力许用弯曲应力许用剪应力轴向力产生的应力弯曲产生的应力剪应力拖拉绳与地面的理论夹角滑轮组与桅杆中心的夹角摩擦系数以上符号是常用意义的，如有特殊意义的，在计算公式中另加说明.计算原则设计主要参数起重量桅杆高度桅杆分节数节.节节节.节顶节.节底节中间最大断面两端断面顶节，底节滑轮组悬挂偏心距滑轮组悬挂偏心距，小轴起吊小重量用拖拉绳系点偏心距直立桅杆时滑轮组最大张角度盘上均匀分布根拖拉绳，每根拖拉绳预拉力，拖拉绳与地面夹角桅杆自重.吨.吨索具重包括跑绳定动滑轮组每节预应力卷扬机牵引力是选用台吨液压卷扬机配套使用滑轮组，跑绳为双抽头吊装时风力最大不得超过五级风载荷计算参照建筑结构设计载荷，吊装过程中风力大于五级停止吊装，故基本风压值按五级风计算。

对于蒲式五级风基本风压值取材料许用应力整体稳定安全系数.局部稳定安全系数板的安全系数.当当轴的安全系数典型结构计算典型结构计算图.结构图计算荷重式中动载荷系数偏载增量系数索具总量起吊重量对桅杆的压力.滑轮组跑绳受力.式中滑动摩擦系数.滚动摩擦系数.两根跑绳的拉力.对桅杆的压力拖拉绳受力式中风缆绳每米长的重力.滚动摩擦系数.单根风缆绳的重量风缆绳受负载张力.对桅杆的压力.桅杆自重通过实体精确建模计算得到桅杆自重.重心位置距下铰点风载计算参考建筑结构设计载荷桅杆高度，排子和道木高度共，沿桅杆每米高度的风压式中风载系数取.体形系数取.风压高度系数风振系数取.基本风压值对于蒲式五级风为.取桅杆断面宽度取.高度系数风压计算结果离地高度表力学模型图.力学模型强度计算结果理论通过对点下铰点取力矩平衡可以求得风绳拉力两个方向的载荷平衡可以算得点的反力为.弯矩与剪力计算模型图弯矩图单位∙图剪力图单位图典型结构计算图.结构图计算荷重式中动载荷系数偏载增量系数索具总量起吊重量对桅杆的压力.滑轮组跑绳受力.式中滑动摩擦系数.滚动摩擦系数.两根跑绳的拉力.对桅杆的压力拖拉绳受力式中风缆绳每米长的重力.滚动摩擦系数.单根风缆绳的重量风缆绳受负载张力.对桅杆的压力.桅杆自重通过实体精确建模计算得到桅杆自重.重心位置距下铰点.风载计算参考建筑结构设计载荷桅杆高度，排子和道木高度共，沿桅杆每米高度的风压式中风载系数取.体形系数取.风压高度系数风振系数取.基本风压值对于蒲式五级风为.取桅杆断面宽度取.高度系数风压计算结果离地高度表.力学模型强度计算结果理论通过对点下铰点取力矩平衡可以求得风绳拉力两个方向的载荷平衡可以算得点的反力为.弯矩与剪力计算模型图.弯矩图单位∙图剪力图单位图.桅杆总体计算图.吊装计算简图拖拉绳系点偏心距.滑轮组系点偏心距拖拉绳系点至滑轮组系点垂直距离.桅杆顶部至拖拉绳系点距离.滑轮组系点至截面ⅡⅡ距离.滑轮组系点至截面ⅢⅢ距离.滑轮组系点至截面ⅣⅣ距离.滑轮组系点至截面ⅤⅤ距离.滑轮组系点至截面ⅥⅥ距离.滑轮组系点至桅杆底部铰的高度.拖拉绳系点至截面ⅡⅡ距离.拖拉绳系点至截面ⅢⅢ距离.拖拉绳系点至桅杆高度截面ⅣⅣ距离拖拉绳系点至桅杆高度截面ⅤⅤ距离.拖拉绳系点至截面ⅥⅥ距离.拖拉绳系点至桅杆底部铰的高度.拖拉绳与地面的理论夹角滑轮组与桅杆中心线的夹角拖拉绳与桅杆垂直截面的理论夹角桅杆底部截面以上自重.对桅杆的压力.桅杆中部截面以上自重.对桅杆的压力.桅杆高度截面以上计算自重.对桅杆的压力.桅杆ⅢⅢ截面以上计算自重.对桅杆的压力.桅杆ⅡⅡ截面以上计算自重.对桅杆的压力.桅杆ⅠⅠ截面以上计算自重.对桅杆的压力.桅杆底部截面ⅥⅥ的正压力及弯矩桅杆中部截面ⅤⅤ的正压力及弯矩.式中桅杆中部截面以上自重.桅杆高度截面ⅣⅣ的正压力及弯矩.式中桅杆高度截面以上计算自重.桅杆ⅢⅢ截面正压力及弯矩.式中桅杆ⅢⅢ截面以上计算自重.桅杆ⅡⅡ截面正压力及弯矩..式中桅杆ⅡⅡ截面以上计算自重.桅杆ⅠⅠ截面正压力及弯矩..式中桅杆ⅠⅠ截面以上计算自重.桅杆顶部标高中心点的弯矩桅杆竖立内力分析及计算桅杆自重.跑绳重量假设桅杆竖立时方案后背力与桅杆轴线夹角大于.度时利用辅助桅杆平底立起此桅杆方案吊车抬头桅杆与地面夹角为.度，桅杆底部与后背锚坑距离应大于。

本计算按方案考虑桅杆受力，力为最大时的核算结果计算力及支座反力对点取矩式中桅杆头部的集中载荷.定滑轮的重量代入.对点取矩在均匀载荷单独作用下注释加上个弯矩与受力图在集中力及单独作用下.注释加上个弯矩