基于solidworks的RTG40起升机构设计及虚拟装配开题报告
2020-03-31 12:04:16
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1目的及意义本论文工作旨在对rtg设计中起升机构存在的不足之处进行改进与优化,设计出额定起重量为40t的rtg起升机构,并实现虚拟装配,让学生在选型设计及计算过程中深入理解rtg的工作原理及安装方法,深化对专业知识的认识并为之后在实际工作中的应用积累经验。轮胎式集装箱门式起重机(rtg)是国内外集装箱专业化码头堆场的主力设备。它以轮胎支撑方式运行,用柴油发动机输出动力,完成堆场集装箱的装卸、堆码作业。rtg既有轨道式集装箱门式起重机(rmg)适合大堆场作业、高作业效率的性能,又具备轮胎式流动机械的机动性,可以大范围灵活调动,有高空间利用率、高生产率和全堆场机动的特点。rtg与岸边集装箱起重机配套形成的集装箱码头装卸工艺系统,作业效率高、吞吐量大、装卸成本低,易于实现自动化操作。目前,rtg已成为现代化集装箱堆场的主导机型,而起升机构作为起重机的核心机构,它的优化设计具有十分重要的现实意义。
1.2国内研究现状
随着当今国内港口的发展,rtg起升机构的规格和各种参数要求日益提高。由于起重量的提高,轮压会增加,从而造成一些码头基建受到破坏;由于起升高度的提高,传统的机械式或液压式防摇机构效果不理想,而新的八绳防摇机构建设及维护成本高,小车及钢丝绳布置复杂;采用柴油发电机组的rtg的排烟问题所引起对环境的破坏,现行的油改电方法对储能元件的要求又非常高;起升机构的布置形式有很多不便安装或者占用工作空间较大,需要进行改进。国内在建设专业化集装箱码头的初期, 正值轮胎式集装箱门式起重机(rtg)堆场作业工艺方式在国外受到推崇的时期,因此, 长期以来大多数集装箱码头沿用这种工艺方式。国内rtg的设计和制造发展情况相对良好,技术水平也在不断提高,然而与国外早已成熟的rtg标准体系尚有差距,发展空间相当巨大。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 设计主要内容
-
集装箱门式起重机的起升驱动装置有电机轴和卷筒轴平行布置和垂直布置两种形式,根据布置方式应紧凑的原则,采用电机轴与卷筒轴平行布置的方式,并在电机和减速器高速轴之间采用长浮动轴补偿安装误差;
-
确定起升机构传动方案,选择滑轮组和吊钩组,确定钢丝绳、滑轮、卷筒的主要尺寸并验算强度,选择电动机并验算其发热条件及过载条件,选择减速器、制动器和联轴器并校核其强度,验算高速浮动轴静强度及疲劳强度,验算起升速度、起升加速度及减速度,查阅起重机设计手册确定计算标准以及具体的指标体系;
-
外文资料翻译和文献资料阅读;
-
编写设计计算说明书;
-
利用AUTOCAD完成轮胎式场桥RTG40起升机构的总体设计,结合其他机构的设计完成整机的CAD图;
-
学习SOLIDWORKS,完成起重机起升机构的虚拟装配。
2.2 拟采用的技术方案及措施
1.通过在中国知网,万方以及本校图书馆数据库的文献查阅及信息检索,研究典型的RTG理论及计算模型;
2.完成主起升机构零部件及选型、设计、计算,根据主起升机构的选型和计算结果,利用CAD图以及SOLIDWORKS三维仿真虚拟装配呈现研究成果。结合其他机构的设计计算确定起重机整机的CAD图以及整机的虚拟装配。
2.3设计技术参数
参数名称 | 数 值 | 备 注 | |
额定起重量t | 吊具下 | 40 |
|
含吊具及上架 | 51 |
| |
小车总重t | 30 |
| |
起升速度m/min | 额定载荷 | 20 |
|
空载 | 40 |
| |
起升加速时间s | 额定载荷 | 20 |
|
空载 | 4 |
| |
起升减速时间s | 额定载荷 | 2 |
|
空载 | 4 |
| |
小车运行速度m/min | 70 |
| |
小车加速时间s | 4 |
| |
小车减速时间s | 4 |
| |
大车运行速度m/min | 额定载荷 | 25 |
|
空载 | 100 |
| |
大车加速时间s | 额定载荷 | 2 |
|
空载 | 8 |
| |
大车减速时间s | 额定载荷 | 2 |
|
空载 | 8 |
| |
风速m/s | 工作时最大风速 | 20 |
|
非工作时最大风速 | 55 |
| |
锚定时最大风速 | 55 |
| |
跨距m | 23.47 | 堆六列,集卡边置 | |
起升高度m | 15.24 | 吊具下,堆四过五 | |
小车轨距m | 6.4 |
| |
小车行程m | 18.8 |
| |
基距m | 6.4 |
| |
车轮中心距m | 2.5 |
| |
柴油机电动驱动 |
|
| |
整机工作级别 | A7 |
| |
轮压t≤ | 32 |
|
2.4虚拟装配与运动仿真
在完成起升机构的设计计算之后,利用SolidWorks软件构建起升机构的三维模型,与起重机的其他部分结合模拟起升机构以及起重机整机的装配情况。
3. 研究计划与安排
第1-3周:明确设计内容。
第4-14周:进行主起升机构的选型以及设计计算。
第15周:提交论文、准备论文答辩。
4. 参考文献(12篇以上)
1.吴刚,刘伟.主起升机构行星减速器制动力矩计算[j].重工与起重技术,2004(04):23-24.
2.蔡清裕.轮胎式集装箱门座起重机(rtg)起升电机的选择[j].港口科技动态,2003(01):10-13.
3.冯洁[1].一种便于安装的rtg起升机构布置形式.港口装卸,2006,(2);4-5