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1、中南林业科技大学本科毕业设计（论文）提供全套毕业设计，各专业都有摘要进入21世纪以来，我国的煤炭工业进入了快速发展的轨道，门式采样机因其在露天作业环境中有其它类型采样机无法替代的优势，因此对其进行研究、创新，使其结构更合理，使用更方便，具有重要的战略和现实意义。本设计以通用门式采样机结构设计为设计目标，内容包括主梁、支腿、马鞍、上下横梁等结构的设计。首先采用许用应力法及计算机辅助设计方法和第四强度理论对主梁结构进行载荷计算，然后对其强度、稳定性、刚度进行校核，最后进行螺栓连接的计算。如不符合，重复所做步骤。其设计很好的体现了结构力学、材料力学在金属结构件和采样机运输中的重要运用。关键词：门式采
2、样机；金属结构；载荷计算；双梁 .1Abstract In the 21st century, Chinas railways, shipbuilding industry has entered a rapid development track, gantry crane in its operating environment in the open air there are other types of cranes can not be replaced advantage, so its research, innovation, its structure is more re
3、asonable , More convenient, has important strategic and practical significance.The design-A double beam gantry crane design goals for the design, including the main beam, legs, saddle, upper and lower beams and other structures. Focus on part of the structure of the load and load combinations, the f
4、inal calculation of the bolt connection. Good indication of the design of structural mechanics, mechanics of materials in the metal structure and the importance of transport used cranes.Key words：Gantrycranes; metalstructure; loadcalculation; doublebeam .目录第一章 前言11.1 结构简介11.2 发展现状11.3 研究目的和意义2第二章 总体
5、设计42.1 总体设计42.1.1 材料选择42.1.2 总体结构设计42.1.3设计参数52.2 部件截面形状的确定62.3 截面惯性矩验算11第三章 主梁计算123.1 载荷及内力计算123.1.1 载荷计算123.1.2内力计算173.2 主梁的强度243.2.1主梁弯曲应力验算243.2.2 主梁支撑处的剪力283.2.3 主梁疲劳强度293.3主梁的稳定性303.4 主梁刚度设计计算353.4.1 主梁跨中一简支刚架静刚度计算353.4.2 小车悬臂一简支刚架静刚度计算363.4.3 主梁水平静刚度计算363.4.4 悬臂的水平静刚度373.4.5主梁动刚度37第四章 支腿平面内刚架
6、的设计404.1 钢架的三次超静定结构404.2 马鞍横梁跨中截面内力计算424.2.1 刚性腿侧计算424.2.2 结构弯矩计算43第五章 支承架设计及计算455.1支撑架刚度计算455.2 支撑架的小车轨顶处位移515.3 整体稳定性计算58第六章 螺栓连接强度计算606.1 马鞍的连接强度计算606.2 支腿与横梁的连接计算616.3 主梁在跨中的连接计算626.4主梁盖板的螺栓连接62结论64致谢65参考文献66附录：外文资料与中文翻译67第一章 前言1.1 结构简介门式采样机是桥式采样机的一种变形。在港口主要用于煤流中，火车，汽车，船上以及煤堆上采样然后加以分析，以确定煤的各种特性，
7、用此分析结果确定合同价格，并根据要求将采样机进行了运动分析，对其进行整机结构设计。它的金属结构像门形框架，承载主梁下安装两条支脚，可以直接在地面的轨道上行走，主梁两端可以具有外伸悬臂梁。门式采样机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点，在港口货场得到广泛使用。本次设计的采样机因支腿形状类似字母A又称A型门式采样机，该装置主要是由双主梁、两刚支腿、两柔支腿以及马鞍、上下横梁等结构组成。双梁A型门式采样机一般做成箱型结构，而且常做成双悬臂的桥架。有时也可做成桁架结构，但是桁架结构存在着制造劳动量大，维修保养不方便等缺点，所以一般设计成箱梁门式采样机。1.2 发展现状目前，国内专业生
8、产大型采样机的厂家很多。其中以中联重科、三一重工、抚挖等公司产品系列较全，市场占有率较高。中联重科在2007年12月宣布实行品牌统一战略后。现已成功开发了50t600t履带式采样机产品系列。作为中国采样机行业的领跑者，徐州重型机械有限公司现在已经形成了以汽车采样机为主导，履带式采样机和全路面采样机为侧翼强势推进的庞大型谱群。国内最具历史的履带式采样机生产企业抚挖现已拥有35t350t的履带式采样机产品系列。QUY350是抚挖2007年推出的国产首台350t履带式采样机，填补了国内350t履带式采样机的产品型谱空白。国外专业生产大型采样机厂家很多。其中利勃海尔、特雷克斯-德马格、马尼托瓦克与神钢
9、等公司产品系列较全， 市场占有率较高。利勃海尔公司的产品技术先进、工作可靠，其生产的LR系列履带采样机最大起重量已达1200t。其桁架臂履带式采样机系列在2007年又喜添新品LR1600/2，使其产品型谱更加完善。未来的一段时间内，采样机的发展趋势包括以下几个方面：（1）大吨位的自拆装系统。 （2）便利模块化和组合化。 （3）混合型采样机1.3 研究目的和意义通过对通用门式采样机的研究和创新设计，能够让我很好的掌握结构力学、材料力学在金属结构件和采样机运输中的运用。作为毕业设计的一大课题，在融合贯通机械专业的同时，更能很好的使自己所学专业知识全面化、系统化。本次设计的结构较复杂，特别是支腿、马
10、鞍部分，设计难度较大，计算量也较多。不光是对专业知识的考察，更体现在自己对待生活和学习的态度上。通过这一环节的训练，更能很好的提高了以下方面的能力：1、综合运用所学知识和技能，独立分析和解决设计问题的能力；2、熟练运用基本技能，包括绘图、计算机应用、翻译、查阅文献等等的能力；实验研究的能力；撰写科技论文和技术报告，正确运用国家标准和技术语言阐述理论和技术问题的能力：3、收集加工各种信息的能力，获取知识的能力；5、多角度的培养我们综合运用和扩大所学知识面的能力，以提高理论联系实际的能力。6、通过依据数据、准确的制图，培养了我们收集、整理、分析及运用资料的能力 。7、另外它不仅仅局限在机械基础知识
11、上更涉及了有关材料学、力学等多学科知识，使我们对交叉学科有了一定的涉足，拓宽了我们的知识面，更激发了进行本专业工作、学习的激情与兴趣。本设计为32t 通用门式采样机结构设计，根据给出的设计参数，设计出符合要求满足使用性能的采样机结构，并对设计出来的结构进行校核计算。所用到的研究方法主要有经验总结法、比较研究法、文献资料法等。借鉴前人对采样机结构设计的成熟经验，结合目前通用门式采样机所存在的缺点和不足，进行采样机的创新性结构设计。通过翻阅相关文献书籍对涉及到的双主梁、两刚支腿、两柔支腿以及马鞍、上下横梁等结构进行计算，特别是载荷计算及载荷组合，螺栓的连接计算。比较研究法可以理解为是根据一定的标准
12、，对两个或两个以上有联系的事物进行考察，寻找其异同，探求普遍规律与特殊规律的方法。具体要求如下：a、设计中要注意的问题是结构较复杂，特别是支腿、马鞍部分，设计难度较大，计算量较多。 b、通过本次设计，熟练掌握结构力学、材料力学在金属结构件和采样机运输中的运用。c、完成校院要求的工作量和毕业设计论文的撰写。第二章 总体设计2.1 总体设计2.1.1 材料选择在选择采样机材料时一般应考虑以下几个方面：1.经济性：性能与材料价格成正比;2.设计要求：对于有重量限制的，可以选用强度等级好一些的材料;3.作业环境要求：对于有低温操作要求的产品，必须考虑材料的低温冲击性能，也就是A/B/C/D/E等;4.
13、制造能力：如果对于高强度板的焊接能力达不到，就不能选用。参阅大连采样机厂编的采样机设计手册，采样机金属结构主要受力构件应采用平炉或转炉的碳素钢和普通合金钢，但端梁一般采用Q235B的钢材或者型材。2.1.2 总体结构设计依据原始资料及查阅采样机课程设计手册现列出门架的结构简图及其主要尺寸如图2-1，2-2和表1-1 .图2-1门架结构简图图2-2门架结构简图具体尺寸如表1-1：表1-1A15.2mA24.2mA311.16mA41mA58mA61.4mL110mB21.89mB311.32m2.1.3设计参数总体参数起重量：Q=32t跨度：S=26m工作级别A6起升高度：11m起升速度：工作风
14、压;q=250Pa大车参数大车运行速度：V=37.8m/min大车轮距（基距）：B=8.5m悬臂全长：有效悬臂长度：整机总重：(估)马鞍自重：操纵室重：电器集中质量：梯子等重：单支腿自重：小车参数小车自重：小车轨：P38小车轮距：b=2.7m小车轨距：K=2.5m小车轨面到小车最高点的高度：1.6m2.2 部件截面形状的确定双梁门式采样机承载能力强，跨度大、整体稳定性好，品种多，但自身质量与相同起重量的单主梁门式采样机相比要大些，造价也较高。根据主梁结构不同，又可分为箱形梁和桁架两种形式。但考虑到制造劳动量大，维修保养不方便等缺点，目前一般多采用箱形结构。1.主梁截面1）如图2-3所示主梁截面
15、的形状及尺寸。由已知条件和经验值可知主梁截面的主要结构尺寸及重要参数如下 ：高度： 取腹板高度：翼缘板厚度; 取主腹板厚度：，副腹板厚度： 图2-3 主梁截面图2）主梁尺寸计算主梁高度如下：主梁宽度：mm腹板外侧间距：且，取b=614mm,上下翼缘板各不相同，分别为及.取悬臂部分的横断面完全等同于中间主梁的横断面，选择偏轨箱型形式，采用偏轨省去了中轨支撑轨道而设置横向加劲板，从而也省去了大量的焊缝，减少制造过程变形为了能在主腹板上设置轨道和压板须使上翼缘板的悬伸宽度加大因而增加了保证悬臂部分局部稳定性而设置的三角肋。3）截面惯性矩验算面积：型心坐标：惯性矩:2.马鞍截面 如图2-4马鞍截面的形状及尺寸图2-4 马鞍的截面形状面积：质量
