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1、武汉理工大学毕业设计（论文）港口装卸港口装卸LMQ3535LMQ3535门式起重机门式起重机总体设计及虚拟样机总体设计及虚拟样机学院（系）： 物流工程学院 专业班级：机设专业 班学生姓名： 指导老师： 武汉理工大学本科生毕业设计武汉理工大学本科生毕业设计( (论文论文) )任务书任务书学生姓名学生姓名 专业班级专业班级 机 设 指导教师指导教师 工作单位工作单位 物流工程学院 设计设计( (论文论文) )题目题目: : LMQ3535集装箱门式起重机虚拟样机设计设计设计( (论文论文) )主要内容主要内容（1）研究的目的、意义；（2）LMQ3535集装箱门式起重机总体设计计算；（3）LMQ35
2、35集装箱门式起重机虚拟样机构建；（4）LMQ3535集装箱门式起重机动力学仿真分析；（5）总结与展望。要求完成的主要任务要求完成的主要任务1.1. 相关国内外资料查阅相关国内外资料查阅 2.2. 设计阶段设计阶段1）LMQ3535集装箱门式起重机总体设计计算（1）确定起重机总体主要设计尺寸；（2）确定主要工作机构和金属结构的形式；（3）各工作机构、金属结构的计算工况、计算载荷以及载荷组合；（4）进行总体稳定性计算；（5）进行轮压计算；（6）整机稳定性计算；（7）绘制总体方案图1张（A1）；（8）完成起重机总体设计计算书。2）LMQ3535集装箱门式起重机虚拟样机制作（1）利用三维建模软件（建
3、议用Solidworks）建立起重机主要零部件三维装配模型；（2）利用ADAMS软件建立整机虚拟样机；（3）对虚拟样机进行运动学和动力学仿真分析。3.3. 其它其它（1）撰写开题报告一份；（2）整理毕业设计论文一份，不少于12000字；论文中的参考文献不少于15篇，其中外文文献不少于2篇。（3）翻译相关外文资料，字数不少于20000英文字符，需交翻译原文和译稿。（4）答辩用PowerPoint进行。必读参考资料必读参考资料1 GB3811-83起重机设计规范， 中国标准出版社2起重机设计手册， 张质文主编， 中国铁道出版社，19933起重机械金属结构，陈玮璋主编， 人民交通出版社，19864
4、集装箱装卸搬运机械，元福昌等编著，港口装卸杂志社，1988指导老师签名指导老师签名： 系主任签名系主任签名： 院长签名（章）院长签名（章）： 年年 月月 日日武汉理工大学武汉理工大学本科学生毕业设计（论文）开题报告本科学生毕业设计（论文）开题报告1.1.目的及意义目的及意义（1）国内外研究现状现在人们才开始认识到一个被实践证明了的事实，即集装箱作为现在物流的一种载体，为人类社会的进步，作出了不可磨灭的重要贡献。集装箱运输是指以集装箱这种大型容器为载体，将货物集合组装单元，以便在现代流通领域内运用大型装卸机械和大型载运车辆进行装卸、搬运作业和完成运输任务，从而更好的实现货物“门到门”运输的一种新
5、型、高效率和高效益的运输方式。上海振华港口机械厂生产的集装箱装卸桥和场地轮胎式龙门吊，在世界上早己享有盛名。目前，该厂生产的产品，国际市场占有率己达七成以上。新机型和新吊具，还在不断改进和更新。货物运输的集装箱化对港口机械提出了要求：1） 港口装卸机械的自动化和智能化。目前，PC（可编程控制器）或PLC（可编程逻辑控制器）技术被大型港口装卸机械较普遍的采用。今后向开放式的功能更强的PLC技术发展。国外一些集装箱专用码头的装卸过程已实现全自动控制；一些大的港口已实现现场作业无人化，专用装卸机械按电子计算机编排的程序进入船舶装卸和库场作业等工作。2） 大型化与高效化。新型高效岸边集装箱起重机等在大
6、型海湾码头的应用，让我们看到了未来港口大型化、高效化的发展趋势，比如上述的上海振华港机厂生产的新型机型和吊具，能同时起吊3个40英尺型的集装箱装卸桥己进入试用阶段。该厂生产的集装箱装卸桥单机效率，每小时可达97个自然箱，使港口集装箱装卸效率大大提高。3）专业化和多用化。为提高装卸效率，各国港口为适应个货种流向和船型的需要，建造的越来越多的专业化码头，如煤炭、油品、集装箱、矿石等货类专用码头，并配置了与之相适应的专业化设备。对港口集装箱装卸机械而言，集装箱的标准化就要求了其起重机械吊具的标准化。4）环保化。“绿色”已经成为港口机械发展的潮流。如比利时Vigan公司生产的气力式卸船机，其涡轮式的鼓
7、风机采取了较新的航空技术，能耗低、噪音小，再配上完善的隔音降噪措施，在整机上测试，噪音等级仅为68dB。5）标准化。一个国家机械工业发展的一个显著的评价指标就是其机械工业标准的完善程度，有了完善的机械工业标准机械行业才能迅速发展，从而带动整个工业的发展。集装箱化为什么能取得如此巨大的成就？其中“标准化” 起了决定性的作用。集装箱标准化以后，给集装箱的运输设备、装卸设备、储存设备和搬运设备当前，对港口机械的各种研究也在不断前进和深化。各种新改进、新结构和新提供了选型的依据。可以说，没有标准化，就没有集装箱化的今天。技术逐渐应用于港口机械。文献1介绍了进入服役后期或者超期服役阶段的起重机械其机械零
8、件，金属结构已经不同程度的出现了各种损伤，对安全产生了潜在的威胁，因此需要考虑疲劳寿命的问题。文献2介绍了港口起重机的特点，提出了港口起重机械对制动器的要求，针对不同的港口起重机械应选用不同的防风装置。文献3介绍了根据起重机的特点在港口机械中的交流变频控制系统中整流逆变器的组合应用提高作业效率、降低电能损耗、节省成本。文献4介绍起重机金属结构的寿命评估对于港口起重机管理工作具有重要意义，通过现场应力测试采集得到的数据导入自主研发的起重机金属结构寿命评估系统，利用Miner线性累积损伤理论可对起重机构件的疲劳裂纹萌生寿命进行评估计算，运用断裂力学和损伤容限设计理论则可得到裂纹的扩展寿命，并以此为
9、根据制定出裂纹巡检方案。（2） 目的和意义由于工业生产规模不断扩大，生产效率日益提高，以及产品生产过程中物料装卸搬运费用逐渐增加，促使大型或高速起重机的需求量不断增长，起重量越来越大，工作速度越来越高，并对消耗和可靠性提出更高的要求。当今的起重机械的设计向着小型化、轻量化和多样化得方向发展，有相当批量的起重机是在通用的场合使用，工作并不很繁重。这类起重机批量大、用途广，考虑总和效益，要求起重机尽量降低外形高度，简化结构，减小自重和轮压，降低造价5。当今的起重机机械还要求产品性能自动化、智能化和数字化，起重机的更新和发展，在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。所以现在的起重机械的研究开发方向将
10、是将机械技术与电子技术、微电子技术 、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统，实现起重机的自动化和智能化。运用各项高新科学技术，提高起重机的柔性，以适合多批次少批量的柔性生产模式，提高单机综合自动化水平。重点开发以微处理机为核心的高性能电器传动装置，使起重机具有优良的调速和静动特性，可进行操作的自动控制、自动显示与记录，起重机运行的自动保护与自动检测，特殊场合的远距离遥控等，以适应自动化生产的需要4。由以上可知，对中大型门式起重机优化设计、轻量化设计已经成为该领域的热点问题。我们毕业设计的目的就在于通过学习现有的起重机设计技术来研究如何对起重机结构的优化设计。
11、此次毕业设计旨在通过实实在在的一系列的设计工作使我们熟悉掌握起重机设计的方法，同时要求我们在发现问题是能合理解决，培养我们自主研发的能力及发觉问题、解决问题的能力。2.2. 基本内容与技术方案基本内容与技术方案（1） 基本内容：1）研究的目的、意义；2）LMQ3535集装箱门式起重机总体设计计算；3）LMQ3535集装箱门式起重机虚拟样机构建；4）LMQ3535集装箱门式起重机动力学仿真分析；5）总结与展望。（2）技术参数：起重量：350kN（吊具下）；起升高度：14.5m；机构工作速度：起升机构：15m/min；小车运行速度：50m/min；大车运行速度：40m/min。机构工作级别：起升机
12、构：M7；小车运行机构：M7；大车运行机构：M6。轨道型号：小车轨道P50；大车轨道：QU80。轨距：小车轨距：8m；大车轨距：35m。基距：小车基距：4.8m；大车基距：9.79m。电源：380V/50HZ。（3）技术方案：3.3.进度安排进度安排1. 2月16日2月28日，专业文献检索及外文资料翻译；2. 3月01日3月21日，毕业实习；3. 3月22日3月31日，开题报告；4. 4月01日4月25日，LMQ3535起重机总体设计5. 5月26日5月20日，LMQ3535集装箱门式起重机虚拟样机制作；6. 5月21日5月31日，整理毕业设计资料，准备毕业答辩；7. 6月01日6月07日，毕
13、业答辩。4.4.指导教师意见指导教师意见指导教师签名：指导教师签名：年年 月月 日日摘摘 要要本文针对当前我国港口起重机的发展现状，对LMQ3535门式起重机这一机型的设计方法进行了研究，对比了传统的设计方法和虚拟样机设计方法。本文主要完成了该机型起重机的总体设计与利用Solidworks进行起重机主要零部件的建模、整机装配，并使用ADAMS软件进行了运动学和动力学的仿真。使用Soliworks进行零部件的建模和装配可以在CAD系统中建立样机，对门式起重机有深入了解。本文的特色在于使用ADAMS软件对起重机进行了运动学和动力学的仿真。关键词关键词：门式起重机，总体设计，虚拟样机，Solidwo
14、rks，ADAMS，运动学，动力学AbstractThis paper aims at the current development of our country port cranes.The design method of portal cranes of the LMQ3535 were studied. Compared with the traditional design method and virtual prototype design method.,this paper completes the overall design of the crane,uses So
15、lidworks to modeling the main components of the crane and completes the whole cranes assembly. Using the ADAMS software to simulate of kinematics and dynamics of the crane.The horizontal displacement compensation system of boom luffing system and the arm weight balance system is the key design techniques. Using Soliworks to modeling and assembly in the CAD system prototype can make us have a good understanding for cranes. The feature of this paper is to use ADAMS software to simulate the cranes kinematics and dynamics.Keywords：crane, design, virtual prototyping, Solidworks
