摘 要

主要介绍了岸桥起重机的整体设计理论和设计过程，在文中就针对起重机的稳定性做了详细的分析，文中对起重机的稳定性的分析主要是在起重机的各部分对轮压的影响，通过轮压的分析来比较起重机的稳定是否到达要求，还计算了起重机其他非固定部分对稳定性的影响，对整体所造成轮压做了详细的分析。

其次，文中对起重机的海、陆侧下横梁除了进行了轮压的验算外，还根据SolidWorks进行起重机三维建模，通过ANSYS软件，对起重机的工作环境进行了几种工况的设定，从中提取了海陆侧下横梁两种工况的节点力，通过所的得到的两种工况节点力，对起重机的海陆侧下横梁进行了强度、刚度和稳定性的验算。在文中关于强度的验算主要是通过强度第三理论来实现的，通多研究海陆侧下横梁的弯矩和剪切力的作用，对其强度进行了有效的验算。刚度主要通过对其受力的简化，应用扰度的原理来判定横梁的符合程度。由于横梁都是焊接件，对横梁的稳定性计算可分为局部稳定性验算和整体稳定性验算，验算不满足要求的截面，通过焊接加横纵筋的方式提高其稳定性。

最后，起重机的设计生产也是我们所必须面临的问题，通过对起重机的经济性和环境影响的分析，判定起重机的收益问题。

关键词： 岸桥起重机；轮压；工况；海、陆侧下横梁

Abstract

This paper mainly introduces the overall design theory and design process of the quayside crane. In this paper, the stability of the crane is analyzed in detail. The analysis of the stability of the crane is mainly based on the influence of the crane on the wheel pressure. The analysis of the wheel pressure to compare the stability of the crane to meet the requirements, but also calculated the other non-fixed part of the crane on the stability of the overall impact of the wheel caused by a detailed analysis.

Secondly, the crane in the sea, road under the measured beam in addition to the calculation of the wheel pressure, but also according to SolidWorks crane three-dimensional modeling, through the ANSYS software, the crane's working environment for several conditions set, from which The joint force of two kinds of working conditions is obtained, and the strength, stiffness and stability of the crane are analyzed by the two kinds of joint force. In the text, the calculation of strength is mainly achieved by the third theory of strength. The strength and shear force of the beam under the sea and land are studied, and the strength is effectively checked. Stiffness mainly through the simplification of its force, the application of the principle of interference to determine the degree of compliance with the beam. As the beams are welded parts, the stability of the beam calculation can be divided into local stability check and the overall stability of the check, check does not meet the requirements of the cross-section, through the welding plus vertical and horizontal reinforcement to improve its stability.

Finally, the design and production of the crane is also a problem we must face, through the analysis of the crane's economic and environmental impact, determine the crane's revenue problem.

Keywords: shore bridge crane; wheel pressure; working condition; sea, road survey under the beam

目录

第1章 绪论 1

1.1课题背景 1

1.2 岸桥起重机的发展史 1

1.3 起重机设计的目的及意义 2

第2章 整体稳定性计算 3

2.1起重机重量和重心中心计算 3

.2.1.1固定件重量、重心 3

2.1.2结构固定部分 6

2.1.3固定件重量重心 9

2.1.4小车，制动块与制动轮 13

2.1.5 TL 16

2.1.6 集装箱重量 19

2.1.7 LATG大车惯性载荷 21

2.1.8 冲击载荷 22

2.1.9 EQ 地震载荷 23

2.1.10 LATT小车偏斜载荷 23

2.1.11 COLL 碰撞载荷 24

2.2风载荷的计算 24

2.2.1工作状态风载荷 24

2.2.2无风载荷工作状态下 30

2.3轮压和稳定性的计算 38

2.3.1起重机自重造成的轮压 39

2.3.2组合轮压 42

2.3.3起重机的稳定性计算 48

2.3.4束缚力的计算 54

2.3.5锚定力计算 55

第3章 海、陆侧下横梁结构计算 58

3.1 两种工况的受力图 58

3.1.1 工况1 61

3.1.2工况2 64

3.2截面几何特性计算 67

3.2.1截面面积计算 68

3.2.2截面型心计算 68

3.2.3 截面对型心的惯性矩 69

3.2.4 截面抗弯模量计算 69

3.3横梁危险截面的验算 69

3.3.1 工况1 69

3.3.2 工况2 71

3.4剪切应力 72

3.4.1 工况1 72

3.4.2 工况2 73

3.5强度的验算 73

3.5.1工况1 73

3.5.2工况2 74

3.6下横梁的刚度计算 74

3.6.1工况1 76

3.6.2工况2 76

3.7下横梁的稳定性验算 77

3.7.1整体稳定性验算 77

3.7.2局部稳定性验算 77

3.8加筋尺寸的确定 78

3.8.1横隔板尺寸确定 78

3.8.2横隔板厚度 78

第4章 海、陆侧下横梁三维建模 79

4.1 总图绘制 79

4.2 海、陆侧下横梁三维模型 80

第5章 环境影响和经济性分析 83

5.1 环境影响 83

5.2 经济性分析 83

第6章 总结 84

参考文献 85

致谢 87

第1章 绪论

1.1课题背景

在当今世界，海上交通已成为国家之间贸易的主要方式，对于交易的货物有大有小，有轻有重，对于体型大而重量大的物体，在装卸的过程成为货运的主要解决问题。针对这些情况出现了集装箱的发展，而岸桥起重机是装卸集装箱的主要方式，基于这些情况，有必要对岸桥起重机进行必要的设计计算，尽量优化岸桥起重机的工作效率，争取在不就得未来，能在岸桥起重机的效率有一个大的提高，使用寿命也能有较强的提高。

岸桥起重机的使用效率在一定的程度上反应了一个国家的经济实力，经济实力越强，货物的吞吐量、交易量也更加繁多，海上交通事业的发展，很大程度上影响了一个国家的国际地位，英国、美国之所以成为了过去和现在的世界霸主，很大程度上都是应为航海业务的发展，从哥伦布的航海发现新大陆开始，人们对于海上交通的发展越来越迅速，后来也出现了海上商业的来往，发展到现在世界各国的经济海上贸易，港口成为世界商业我豁口。港口商业的交易量，很大程度上取决去装卸货物的速度和效率，其中集装箱岸桥起重机在这方面扮演者着重要的角色，所以，对于起重机的设计尤为重要。

1.2 岸桥起重机的发展史

中国是个农业大国，在古代，人们为了生活，唯一的方式就是进行农业的生产，然而在农业生产方面，我们的祖先遇到了很多的问题，他们用自己的智慧发明创造了一系列的工具来代替手工的劳作，比如农田用的桔是悬臂型起重机的雏形。14世纪，修出现了人力驱动的转动臂架型起重机。此后随着蒸汽机和电力的发展，陆续出现了更多的起重机类型，其中最具有代表性的是岸桥起重机，门座式起重机等一系列，为当今的世界发展产生了陈科的影响。

岸桥起重机的发展是必然的，对于岸桥起重机的发展，需要更高的要求，集装箱运输船的大型化、特别是巴拿马型船的发展。今后起重机的发展主要是以下的几个方面：其一，大型化和智能化，二是开发设计高效率的岸标集装箱装卸系统，以满足船舶大型化对起重机生产率的要求。我国的岸桥起重机发展不过二是几年，相对与国外的发展，我们需要更多的机遇与创新，我们需要在设备的结构，零部件的设计，机械化系统的应用几方面加强。今后起重机的发展会更加激烈。岸桥起重机的需求量会任然维持在一个较高的水平，需要加强对市场的调查研究。

1.3 起重机设计的目的及意义

岸桥起重机是海上交通的桥梁，我们的起重机使用的好，我们的运输行业也会有相应的提升，起重机的设计主要分两个阶段，一时整体零部件的设计和整体框架的设计，二是可行性和稳定性的验算。起重机的设计做的好，真个行业的利用也就多，我们设计起重机，主要是希望通过对零件的改进，或者材料等的整形利用，使起重机的利用率，，使用寿命等有一的偏移，起重机的设计会也来也完善。