抓斗結(jié)構設計與優(yōu)化畢業(yè)論文

1、 .PAGE39 / NUMPAGES39抓斗結(jié)構設計與優(yōu)化目錄1緒論 12抓斗設計 22.1抓斗的選取 22.2抓斗的受力分析 22.3抓斗自重的確定32.4抓斗的自重的分配 32.5鄂板寬度 42.6抓斗的最大開度 42.7抓斗的其他參數(shù)52.8抓斗鄂板的側(cè)面形狀 52.9滑輪組倍率 73起升機構設計 83.1方案布置 83.2鋼絲繩的選擇 83.3卷筒的選擇和轉(zhuǎn)速 93.4滑輪組的選擇 103.5電動機的選擇 113.6減速器的選擇 123.7制動器的選擇 133.8聯(lián)軸器的選擇 143.9驗算起動時間 153.10制動時間驗算 164抓斗優(yōu)化174.1抓斗優(yōu)化目標174.2設計變量17

2、4.3約束條件184.4優(yōu)化程序與結(jié)果196總結(jié) 215參考文獻 227致 238附錄 24 8.1附錄A（英文） 24 8.2附錄B（中文翻譯）29抓斗結(jié)構設計與優(yōu)化（摘要） 首先應該對抓斗進行設計計算，確定抓斗的各個參數(shù)，然后根據(jù)抓斗的型號、起重量和給定的起升高度、起升速度，確定起升機構的布置方案，然后確定鋼絲繩的型號，選取合適的卷筒、滑輪直徑。根據(jù)設計計算選定減速器、電動機、制動器和聯(lián)軸器。根據(jù)設計計算的結(jié)果，繪制出抓斗部件圖和起升機構總體裝配圖。對抓斗的優(yōu)化主要是通過MATLAB語言，將前面已經(jīng)設計好的抓斗參數(shù)轉(zhuǎn)化為線性方程，這個過程和其它調(diào)式程序一樣，主要包括這樣幾個步驟：編輯.編譯

3、.連接.以與執(zhí)行和調(diào)試。利用MATLAB軟件可以求解線性規(guī)劃、無約束規(guī)劃、二次規(guī)劃和有約束非線性規(guī)劃等優(yōu)化設計問題.該軟件編程工作量小,初始參數(shù)輸入簡單,符合工程設計語言,有著很大的優(yōu)越性.通過給出的優(yōu)化實例可以看出,應用該軟件求解機械優(yōu)化設計問題非常方便。主要詞匯：抓斗.優(yōu)化.參數(shù).程序 Design and optimization for the grab of structural（Abstract）First should carry on the design calculation to the grab, definite grab each parameter, then a

4、ccording to the grab model, the lifting capacity and assigns lifts, lifts highly the speed, determined lifts the organization scheme of arrangement, then the determination steel wire model, selects the appropriate reel, the pulley diameter. According to design calculation designation reduction gear,

5、 electric motor, brake and shaft coupling. According to the design calculation result, draws up the grab part chart and lifts the organization overall assembly drawing.To the grab optimization mainly is through the MATLAB language, front already will design the grab parameter transformed as the line

6、ar equation, this process and other mode procedure were same, mainly included such several steps: Edition.Translation.Connection.As well as execution and debugging. May solve the linear programming, the non-restraint plan, two plans using the MATLAB software and has optimized design questions and so

7、 on restraint nonlinear programming.This software programming work load is small,The initial parameter input is simple,Conforms to the engineering design language,Has the very big superiority.Through the optimized example which gives may see,Solves the machinery using this software to optimize the d

8、esign question to be extremely convenient.Main glossary: Grab. Optimization. Parameter.Procedure1緒論隨著社會的日益發(fā)展，一些強度較大的體力勞動逐漸被機械生產(chǎn)所替代，起重機則是其中運用較廣泛的機械，它對減輕勞動強度，節(jié)省人力，降低建設成本，提高施工質(zhì)量，加快建設速度，實現(xiàn)工程施工機械化起著十分重要的作用。抓斗是起重機上十分重要部件，它是用來裝卸物料的裝置，而抓斗的重量，形狀，大小也將對取物能力有著重要影響，這里也將會對它進行優(yōu)化，使它的性能得到進一步的提高。通過司機室那的操作，抓斗能進行抓取和開卸動

9、作，大大提高了工作效率，所以廣泛的運用于生產(chǎn)實踐中。在起重機中，用以提升或下降貨物的機構稱為起升機構。起升機構是起重機中最重要、最基本的機構，其工作的好壞直接影響整臺起重機的工作性能。起升機構一般由驅(qū)動裝置、鋼絲繩卷繞系統(tǒng)、取物裝置和安全保護裝置等組成。驅(qū)動裝置包括電動機、聯(lián)軸器、制動器、減速器、卷筒等部件。此次設計主要是針對抓斗的結(jié)構設計、起升機構的設計計算和對抓斗的優(yōu)化，首先應該對抓斗進行設計計算，確定抓斗的各個參數(shù)，然后根據(jù)抓斗的型號、起重量和給定的起升高度、起升速度，確定起升機構的布置方案，然后確定鋼絲繩的型號，選取合適的卷筒、滑輪直徑。根據(jù)設計計算選定減速器、電動機、制動器和聯(lián)軸器。

10、根據(jù)設計計算的結(jié)果，繪制出抓斗部件圖和起升機構總體裝配圖。對抓斗的優(yōu)化主要是通過MATLAB語言，將前面已經(jīng)設計好的抓斗參數(shù)轉(zhuǎn)化為線性方程，這個過程和其它調(diào)式程序一樣，主要包括這樣幾個步驟：編輯.編譯.連接.以與執(zhí)行和調(diào)試。利用MATLAB軟件可以求解線性規(guī)劃、無約束規(guī)劃、二次規(guī)劃和有約束非線性規(guī)劃等優(yōu)化設計問題.該軟件編程工作量小,初始參數(shù)輸入簡單,符合工程設計語言,有著很大的優(yōu)越性.通過給出的優(yōu)化實例可以看出,應用該軟件求解機械優(yōu)化設計問題非常方便。此次設計的主要目的是要通過對抓斗和起升機構的設計計算達到了解起重機設計的過程的目的，為以后參加工作，從事設計工作打下一個堅實的基礎。熟練掌握了

11、AUTOCAD的操作和利用MATLAB語言進行優(yōu)化。2抓斗設計抓斗是起重機裝卸散料的一種取物裝置。主要用于大量散粒物品的裝卸工作，采用抓斗可免除繁重的人工勞動，提高勞動生產(chǎn)率。21抓斗類型的種類為了便于設計和選用，可按抓取物料容重（r2.6t/m）。 根據(jù)抓斗的操作特點,可以分為單繩抓斗、雙繩抓斗、和馬達抓斗. 其中雙繩抓斗發(fā)展較快，除常用長撐桿抓斗和多顎抓斗外，還有剪式抓斗、耙集式抓斗和鉗式抓斗等2.1.1選用長撐桿雙繩抓斗2.1.2雙繩抓斗簡介雙繩抓斗開閉繩與支持繩用雙卷筒分別驅(qū)動以實現(xiàn)顎板開閉或起升下降,只能用于專門的起升機構中,不能作為普通起重機的備用取物裝置,但結(jié)構和操作簡單自重輕,

12、對于多種物料適應性強,生產(chǎn)率高,是目前最典型和用的最廣泛的一種抓斗型式。長撐桿抓斗（圖1）是抓斗的基本型式。由顎板、長承梁、下承梁、撐桿和閉合滑輪組組成。長撐桿抓斗對各類散料具有良好的適應性，且重心低因而獲得廣泛的應用。圖1 長撐桿抓斗機構圖2.2抓斗的受力分析雙繩抓斗在工作中其開閉繩力，顎板刃口切入力和撐桿在鉸點上的推力N，對抓斗的結(jié)構強度和抓取性能有著重要的影響。圖2為開閉繩和支撐繩在抓斗作業(yè)過程中的變化情況，圖中為支撐繩拉力。圖2 抓斗鋼絲繩力變化根據(jù)圖2取開閉繩和支撐繩的拉力為總載荷的100%和66%。2.3抓斗自重的確定抓斗自重既是抓斗產(chǎn)生抓取力矩的來源,又是保證抓斗具有一定強度和剛

13、度.抓斗自重可由下式確定： （1-1）式中：Q抓斗起重額定起重量；抓斗自重系數(shù)，可由表1查出。 表1-1 抓斗自重系數(shù)散料容重（）0.630.81.01.251.602.002.503.20抓斗自重系數(shù) 0.4340.4290.4260.4200.4160.4100.4080.400取散料容重則2.4抓斗自重的分配抓斗自重是影響抓斗抓取能力是主要因素.自重越大,抓取力越大,但自重過大則引起功率無謂消耗起重機有效起重量降低和抓斗過載. （1-2）式中：抓斗各部分自重（t）；抓斗自重分配系數(shù)，可由表1-2選取。表1-2抓斗自重分配系數(shù)鄂板上承梁下承梁撐桿0.46顎板自重：

14、上承梁： 下承梁： 撐桿： 2.5顎板寬度在設計抓斗時，抓斗的顎板寬度有增大的傾向，因為加大顎板寬度可以相應地增大抓斗開后的覆蓋面積,從而在滿足抓斗充填量的前提下,相應地減小了抓斗閉合時在物料中的挖掘深度,使抓取阻力降低.顎板寬度B可由下式計算 （1-3）式中抓斗容積（） （1-4）其中：抓斗抓取量散料容積顎板寬度系數(shù)，由起重機設計手冊表3-5-6選取=1.26顎板寬度2.6抓斗最大開度抓斗的最大開度由下式計算： （1-5）式中抓斗最大開度系數(shù)，由文獻1表3-5-7查得=2.3792.7抓斗的其他幾何參數(shù)按上述計算式算出顎板的寬度B和最大開度后，可導出抓斗的其他幾何參數(shù)。（1）抓斗開的覆蓋面積

15、（2）抓斗在抓取過程中的平均挖掘深度（3）抓斗挖掘深度系數(shù)（4）抓斗顎板寬度B與最大開度之比2.8抓斗顎板的側(cè)面形狀抓斗顎板側(cè)面積為 （1-6）式中 給定的抓斗容積（）。通常用作圖法確定顎板側(cè)面積，并與上式算出的F相比，若不相等可調(diào)整Nb，直到與F相等。（如圖3所示：）圖3 長撐桿抓斗側(cè)面示意圖顎板側(cè)形半長為：又斗寬故抓斗閉合后，顎板側(cè)形半長為：上式中可由表1-3查得=0.840表1-3抓斗顎板側(cè)形系數(shù)散貨密度（容重）0.630.801.001.251.602.002.503.20抓斗顎板側(cè)形系數(shù)0.7960.8400.8400.8850.9300.9540.9791.004抓斗顎板底背角，（

16、）；抓斗顎板側(cè)背角，（）；顎板閉合后，斗物料最多滑移角，（）；散貨自然坡角，（）。取=25，=13，=56，=22.7，=35所算F基本一樣，取=1.06m。2.9滑輪組倍率 增加滑輪組倍率可降低開閉繩在抓取過程中的力，使挖掘壓力增大，提高了抓取能力。但滑輪組倍率增加會引起開閉繩磨損加劇，也使閉合行程和閉合時間加長。因而應當綜合考慮這些情況來確定滑輪組倍率。雙繩抓斗的滑輪組倍率推薦值如表1-4。表1-4抓斗閉合滑輪組倍率 輕型抓斗中型抓斗重型抓斗特重型抓斗滑輪組倍率2334566取滑輪組倍率m=3。3起升機構設計31方案布置為了操縱四繩抓斗，常采用兩套獨立的起升機構，見圖4，其中一組驅(qū)動裝置作

17、開閉用；另一組作抓斗開閉時支持抓斗用；抓斗的升降則由兩組驅(qū)動裝置協(xié)同工作來完成。3.2鋼絲繩的選擇在確定了起升機構的設計方案后，為解決鋼絲繩的選用問題，首先必須計算鋼絲繩所承受的最大靜拉力，即在抓取額定起重量的貨物時繞上卷筒的鋼繩分支的靜拉力為 雙聯(lián)卷筒的鋼絲繩最大拉力。 （3-1）式中，Q起升載荷； m滑輪組倍率，取m=3；滑輪組的效率，根據(jù)m值的大小確定。由中級工作制，（根據(jù)參考文獻5中表5-2）查得鋼絲繩安全系數(shù) ，和卷繞直徑與鋼絲繩直徑最小比值 。 w=1 鋼絲繩選用普通結(jié)構型鋼絲繩，其破斷拉力換算系數(shù) 。鋼絲繩計算用鋼絲破斷拉力總和為：選擇6W（19）鋼絲繩，（根據(jù)參考文獻5中表5-

18、3）公稱抗拉強度，直徑為d=9.2mm，其鋼絲破斷拉力總和為 ，標記如下：鋼絲繩。3.3卷筒的選擇和轉(zhuǎn)速卷筒最小直徑根據(jù)系數(shù)可得： （如圖5所示）卷筒直徑（槽底）：取D=400mm，根據(jù)鋼絲繩直徑（根據(jù)參考文獻3中表15-5）可查到卷筒尺寸：R=5mm ，t=11mm ，c=3mm卷筒長度： (3-2)式中：卷筒卷繞直徑（鋼絲繩中心直徑）， n附加安全圈數(shù)，這里取n=2;3t固定鋼絲繩用，2t為兩端邊緣的構造尺寸；卷筒中央不切槽部分長度，實際長度在繩偏角允許圍可以增減，暫取為100m。 取L=1300mm。卷筒厚度： 卷筒壁厚由下式?jīng)Q定取=16mm.材料為20號鋼，厚度為16mm的卷筒，抗壓強

19、度極限抗拉強度極限 。圖5 卷筒示意圖卷筒壁壓應力驗算：3.4滑輪組的選擇滑輪的主要尺寸是滑輪直徑D、輪轂寬度B和繩槽尺寸。起重機常用鑄造滑輪，其尺寸已標準化（ZBJ80006.1-87）。滑輪尺寸可按鋼絲繩直徑進行選擇。 工作滑輪尺寸： （3-3）D工作尺寸與機構工作級別和鋼絲繩結(jié)構有關的系數(shù)，查起重機設計手冊表3-2-1取=22.4d鋼絲繩直徑由起重運輸機械計算附錄五，選取D=260mm根據(jù)鋼絲繩直徑選擇鑄造滑輪繩槽斷面與尺寸如下：鑄造滑輪繩槽斷面圖如圖6：圖6 鑄造滑輪繩槽斷面圖3.5電動機的選擇由于不同的起升機構的工作情況不同，工作的繁重程度各不一樣，各種電動機的過裁能力也不全一樣，故

20、在初選電動機時可粗略的計算。起升機構靜功率 （3-4）式中機構總效率是由三部分組成：滑輪組效率 、卷筒效率 和減速器效率電動機計算功率：式中系數(shù)（根據(jù)參考文獻1表2-2-6）可查得=0.8選用交流異步線繞式Y(jié)ZR系列電動機，工作制度S3， FC=40%，同步轉(zhuǎn)速750r/min。選用YZR250-M2，額定轉(zhuǎn)速720r/min,功率37kw該電機飛輪矩為 電機自身質(zhì)量 電機軸直徑d=85mm，軸端長l=170mm。 圖7 電動機電動機發(fā)熱驗算電動機在工作時由于電流通過繞組而引起發(fā)熱，起動時因電流較大，發(fā)熱也較大，尤其是當起動時間長或頻繁的起動時。更甚，電動機溫升過高，會使繞組的絕緣性能降低，嚴

21、重時使電動機燒壞。故應對初選的電動機作發(fā)熱驗算，以控制電動機的溫升，使在容許圍。對一般線繞式電動機，等效力矩法或等效功率法驗算電動機的發(fā)熱。等效功率 （3-5）根據(jù)表3-27 ，查文獻1圖3-52起升機構曲線1得=0.88，查文獻1表3-28得因此，初選電動機能夠滿足不過熱條件。3.6減速器的選擇電動機轉(zhuǎn)速 （3-6）傳動比 查文獻3表15-11，選用ZQ650，中級工作制，同步轉(zhuǎn)速為750r/min時，許用功率N=95kw，i=8.23，減速器自身質(zhì)量，輸入軸直徑 （圓錐形）軸端長，輸出軸直徑，軸端長。圖8 減速器示意圖 貨物實際起升速度：減速器輸出軸強度校核：輸出軸最大徑向力 （3-7）式

22、中 為卷筒與軸的自身重力，減速器輸出軸最大徑向力許用值R=86700N輸入軸最大扭矩（3-8）式中電動機最大扭矩倍數(shù)；i為減速器的傳動比；為減速器的效率。減速器輸出軸的許用扭矩據(jù)此， 該減速器能滿足設計要求。3.7制動器的選擇起升機構制動器的制動力矩必須大于由貨物產(chǎn)生的靜力矩，使貨物處于懸吊狀態(tài)時具有足夠的安全，下降靜轉(zhuǎn)矩為：查制動器標準，選用YDWZ-300/45制動器，其額定制動轉(zhuǎn)矩制動輪直徑D=400mm，制動器自身質(zhì)量 圖9 制動器3.8聯(lián)軸器的選擇高速軸的計算扭矩 （3-11）式中，n聯(lián)軸器安全系數(shù)，取 ；剛性動載系數(shù)，一般=1.8。根據(jù)電動機軸和減速器輸入軸的軸徑，分別選用CLZ2

23、型半齒輪聯(lián)軸器和帶制動輪的齒輪聯(lián)軸器。據(jù)聯(lián)軸器標準， CLZ2半齒輪聯(lián)軸器最大允許扭矩 ，飛輪矩，自身質(zhì)量 ，制動輪直徑D=200的帶制動輪齒輪聯(lián)軸器最大允許扭矩飛輪矩 ，自身質(zhì)量輸入軸直徑，輸出軸直徑。圖10 聯(lián)軸器前面的計算都是考慮機構處于穩(wěn)定運動狀態(tài)時的精力計算。眾所周知，起重機是一種間歇動作的機械，工作是周期性的。在每個工作循環(huán)中，起升機構也被斷續(xù)地開動與停止，而每次開 動 過程中又都包括有啟動（加速）、穩(wěn)定運動（等速）與制動（減速）三個時期。在啟動和制動時期，機構作變速運動，因而 有加速度與慣性力的作用。當啟動、制動時間過長時，加速度固 然很小，但這會影響起重機的生產(chǎn)率；而啟動、制動

24、時間過短時，加速度太大，會給金屬結(jié)構和機械部分帶來很大的動力載荷。因而必須把啟動與制動時間控制在一定的圍。3.9驗算起動時間起動時間：機構起動時間電動機必須發(fā)出較大的力矩，即起動力矩，使原來靜止的質(zhì)量開始運動。這時起動力矩除了克服靜阻力矩外，還有一部分力矩使運動質(zhì)量加速。這部分力矩愈大，加速的時間就愈短。 （3-9）式中J起升時換算到電動機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量 （3-10）高速軸上旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的轉(zhuǎn)動慣量。通常380t通用橋式起重機，=12s，上述起動時間符合電動機起動要求。3.10制動時間驗算制動時間：制動時，制動器的制動力矩促使運動質(zhì)量減速。下降制動是制動時間較長，故通常計算下降時的制動時間 （3

25、-11）T推薦時間為1-1.5sT所以制動時間符合要求。4抓斗優(yōu)化4.1抓斗優(yōu)化目標抓斗抓取散料需要能量,長撐桿抓斗的這個能量主要通過閉合繩拉力與抓斗重心的垂直運動引起的重力勢能的改變獲得。閉合繩拉力通過抓斗機構產(chǎn)生抓取能力。若合理匹配機構幾何尺寸,使一樣開度下單位閉合繩拉力產(chǎn)生的抓取力提高,將有利于減輕抓斗自重,提高抓取比。因此,取抓斗單位閉合繩拉力產(chǎn)生的抓取力為抓斗機構的優(yōu)化目標。圖12為抓斗機構簡圖。閉合繩拉力在顎板開角為時的抓取力為:圖12 抓斗機構簡圖 （4-1）式中 （常數(shù)）；閉合滑輪組單個滑輪效率；顎板底背角；閉合滑輪組倍率；抓斗最大開度；其余符號意義見圖12。長度均以m為單位,

26、角度以弧度為單位。單位閉合繩拉力產(chǎn)生的抓取力 （4-2）抓斗機構簡圖式表明,在抓斗閉合過程中,當顎板開角不同時,即使是同一抓斗機構,也不一樣。在抓斗閉合初期,增大有利于減緩閉合繩拉力的增加,可以在較小的閉合繩拉力時有較大的抓取力,增加抓斗的下沉力。在抓斗寬度不變時,增加挖掘深度,提高深挖能力;或者可以采用較寬的抓斗?？傊?可以提高抓斗在閉合初期的抓貨量。在抓斗閉合末期,增大可以獲得較大的水平閉合力,有利于將抓到的散料壓入顎板中,提高抓斗在閉合后期的填充能力。因此,一個理想的抓斗機構應當具有這樣的特征:在抓斗閉合過程中的每一位置上,均應達到極大值。由于C為常數(shù),令 （4-3）則,長撐桿抓斗機構的

27、優(yōu)化函數(shù)為等價與 （4-4）4.2設計變量 決定優(yōu)化目標的獨立變量只有, ,與,并令, , , ,它們構成了抓斗機構優(yōu)化設計的設計變量。4.3約束條件散料動態(tài)堆積角,抓斗最大開度L=2734mm。=0.32, =0.5, =0.125, =0.43, =/5。（a）避免閉合滑輪組之間滑輪干涉,或防止繞入、繞出滑輪的鋼繩偏角過大,限制上、下橫梁滑輪組軸線之間最小距離。 （4-5）（b）避免閉合狀態(tài)下?lián)螚U力臂過小。（4-6）(c)避免最大開度狀態(tài)下,撐桿力不產(chǎn)生抓取力。(d)保證抓斗結(jié)構緊湊。 （4-7） （4-8） （4-9） （4-10）(e)保證目標函數(shù)有意義,設計變量非負等其它要求。 （4

28、-11）（4-12） (j=1,2,3,) （4-13）其中,和控制閉合滑輪組上、下滑輪軸閉合狀態(tài)下最小與最大距離,控制抓斗機構最大寬度,與閉合滑輪組滑輪大小有關,為散料動態(tài)堆積角。4.4優(yōu)化程序與結(jié)果根據(jù)設計需要，使用比較常見MATLAB語言作為編程工具。首先用MATLAB編寫目標函數(shù)的m文件objfun.m，返回x處的函數(shù)值f。%抓斗優(yōu)化程序；function y=objfun(x)f=0.854*x2(sin(x(4)+0.628)-cos(x(4)+0.628)*(2743*x(2)sin(x(4)+0.628)-2743x(3)/(2775*x(1)2-(2743x(2)2*sin(

29、x(4)+0265)-2743*x(3)2)0.5)；由于約束條件中有非線性約束，需要編寫一個描述非線性約束條件的M文件confun.m。%優(yōu)化約束；function c,ceq=confun(x)；c= x(1)2-(x(2)sin(x(4)-x(3)2-(x(2)cos(x(4)+0.32)2/x(2)sin(x(4)-x(3)/(x(1)+x(2)cos(x(4)-0.265)-x(3)/0.5-x(2)/0.125-x(3)/1.57-0.12-x(4)/(x(2)*sin(x(4)-x(3)2+9x(4)cos(x(4)+0.43)2-x(1)2/x(1)+x(3)-x(2)/x(4

30、)-0.265;ceq=;x0=0.6079468,0.3895086,0.0486136,0.9827937;options=optimset(largescale,off);x,fval=fmincon(objfun,x0,confun,options)輸出最優(yōu)點和目標函數(shù)值：x(1)= 0.7157153x(2)= 0.499961x(3)=0.0559942x(4)=1.040696與原設計方案x=(0.6079468,0.3895086,0.04861361,0.9827937)下目標函數(shù)進行比較,在整個抓取過程中,優(yōu)化方案單位閉合繩拉力產(chǎn)生的抓取力比原方案提高25%31%?？?結(jié)經(jīng)

31、過三個多月設計，對起重機抓斗有了比較整體的認識，了解起重機抓斗和起升機構的基本組成和各部分的功用、原理。本次設計的任務主要是對起重機起升機構設計與對抓斗的優(yōu)化。設計先對抓斗進行系統(tǒng)的設計計算，然后根據(jù)抓斗計算出的參數(shù)和給定的參數(shù)再對起重機的起升機構進行設計，參考相關書籍，選擇一個合理的布置方案。通過計算選用機構中所需的標準部件（如電動機、制動器、減速器、聯(lián)軸器、鋼絲繩等），對非標準零件還須作進一步的強度與風度計算校核。對抓斗的優(yōu)化主要是通過MATLAB語言，將前面已經(jīng)設計好的抓斗參數(shù)轉(zhuǎn)化為線性方程，這個過程和其它調(diào)式程序一樣，主要包括這樣幾個步驟：編輯.編譯.連接.以與執(zhí)行和調(diào)試。利用MATL

32、AB軟件可以求解線性規(guī)劃、無約束規(guī)劃、二次規(guī)劃和有約束非線性規(guī)劃等優(yōu)化設計問題.該軟件編程工作量小,初始參數(shù)輸入簡單,符合工程設計語言,有著很大的優(yōu)越性.通過給出的優(yōu)化實例可以看出,應用該軟件求解機械優(yōu)化設計問題非常方便。通過本次設計，對機械設計的過程和步驟有了一個很清晰的認識。由于時間比較倉促，優(yōu)化效果并沒有達到最佳水準，但是通過設計還是了解了制作的全部過程，達到了設計的預期目的。參 考 文 獻1 質(zhì)文、虞和謙等. 起重機設計手冊M. ：中國鐵道. 19982 東北大學機械零件設計手冊編寫組. 機械零件設計手冊M.：冶金工業(yè). 19943 位中、王若梅、方中.實用起重手冊M.:水利電力.19

33、894 倪慶興、王殿臣.起重輸送機械圖冊M.:機械工業(yè).19915 顧迪民. 工程起重機M. ：. 19886 唐照明.計算機輔助設計M.：機械工業(yè).19937 立文等.機械優(yōu)化設計M.：科學技術.19828 濮良貴、紀名剛.機械設計M.:高等教育.20039 單祖輝. 材料力學M. ：高等教育. 200110 洪家娣、明、黃興元,機械設計指導M.：高等學校.2001.1211 牛聰民.抓斗合理設計方法的討論J.：人民交通.1996.1致 首先感我的指導老師程賢福老師，感他給我無限的幫助和關心。感學校給我提供良好的設計環(huán)境，讓我有一個安靜的設計教室，給我一個可以隨時查閱資料的圖書館，感其它給過

34、我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W。他們認真細心的改正我們設計上犯的錯誤，身行言教的告訴我們在科學上要保持嚴謹、認真的良好作風，并為我在設計中出現(xiàn)的問題提供了很好的建議。在我們遇到困難時，兩位指導老師會幫助我們克服困難，戰(zhàn)勝困難?？傊诩磳厴I(yè)之際，謹在此對指導老師致以最誠摯的意。還要感同組的其他同學，大家相互幫助，共同努力，克服了一個又一個的困難，最終完成畢業(yè)設計。特別要感與我同做畢業(yè)設計的同學。在此我還要感我的家庭對我的支持，使我順利的完學業(yè)。附錄A:外文資料原文部分Evaluating bridge and gantry cranesAbstract (Document Summary)Properl

35、y sized, designed, and installed bridge and gantry cranes dramatically increase production, significantly reduce material handling costs, and substantially lower the risk of employee injury. A properly maintained crane lasts at least 20 years, could reach 50 years or more, and occasionally outlives

36、the structure or company originally housing or using the equipment. Bridge cranes are available in top running and underhung configurations, and single or double girder, to match plant structural and lifting requirements. Gantry cranes are constructed in single or double leg, single or double girder

37、, and top running or underhung versions. Bridge cranes are usually used for high tonnages, long spans, and heavy duties. Gantry cranes are often a practical alternative to bridge cranes, and are capable of serving many of the same lifting, traveling, and duty classifications. Gantries are suitable i

38、f the plant structure cannot handle the bridge loadingFull TextRelates to build up to the assembly pulley that suspends the ministry on coop peak consists of admittedly stably that the master who suspends the ministry on coop peak being living advances idle wheel and two assisting direction idles wh

39、eel 。The wire rope on the hoister coil near the direction idle wheel on the hoister side load-bearing beam successively 、Suspend coop peak ministry the assisting direction idle wheel 、Master advances the idle wheel 、Another side assisting direction idle wheel ，Admittedly afterwards being living stab

40、ly on another load-bearing beam ，Constituteing suspends the coop to advance the system 。Suspending on the coop horn separately fixs berthhing the unit ，That unit stirs a string Gou in the interest of automate either hand ，When suspending the coop to berth ，Turns that unit causes it string to headfra

41、me master vertical column and fiercely fastens on the staff ，Geing up to ascend the wire rope does not accept force 。Once the wire rope snaps ，The automatic pellet of that unit is turned on buckleing at the primary vertical column and fiercely fastens on the staff ，Avert suspending the coop to drop

42、。Control cabin leans on a part of the body side to fix four idles wheel ，Cause to dominate the cabin may go up and down along the guide in shelf part of the body outside ，Convenient operator is living , and the hoister to surface of the earth of upper air is dominateeed 。Copyright Cahners Business I

43、nformation, a division of Reed Elsevier, Inc. Apr 2001Properly sized, designed, and installed bridge and gantry cranes dramatically increase production, significantly reduce material handling costs, and substantially lower the risk of employee injury. A properly maintained crane lasts at least 20 yr

44、. could reach 50 yr or more, and occasionally outlives the structure or company originally housing or using the equipment. These overhead workhorses maneuver large, bulky loads through the plant for shipping and receiving, relocating and staging, or integrating with heavy-duty manufacturing operatio

45、ns. Computers and other control packages near the equipment or at a remote location allow the crane to closely match almost any size and type of load, where and when needed, and under all operational and environmental conditions. Hoisting speeds over 200 fpm, bridge speeds to 1000 fpm, and capacitie

46、s over 1000 tons are available, although slower movements and smaller loads are the norm. Cranes are 15-30-ft overhead, but could be up to 200 ft to clear floor-mounted equipment, to place material where needed in the manufacturing operation, or for safety reasons. A variety of mechanisms, such as h

47、ooks, magnets, or buckets, are available on the hoist to match particular grabbing or lifting requirements. Types Bridge cranes are available in top running and underhung configurations, and single or double girder, to match plant structural and lifting requirements. Gantry cranes are constructed in

48、 single or double leg, single or double girder, and top running or underhung versions. Bridge cranes are usually used for high tonnages, long spans, and heavy duties. Although available in several forms, each crane design contains several pieces of common equipment. * Hoists are used to lift and low

49、er the load. * Trolleys consist of a frame, end trucks or wheels with side frames, and drive. They suspend or support the hoist, rope, and load block; and travel on one or more bridge rails or beams. * Girders are the principal horizontal structural steel beams holding the hoist and trolley. They ar

50、e supported by end trucks and are perpendicular to the runway. Very wide or large capacity cranes require two or more girders. * Runways consist of structural steel rails, girders, brackets, and framework. They support and allow movement of the crane through the plant. * End trucks are an assembly o

51、f structural members, wheels, bearings, and axles that support the girders or trolley cross members. * Bridges consist of girders, end trucks, walkways, cross bridge electrification controls, and drive mechanisms. They carry the trolley and travel along the runway rails. Gantry cranes are often a pr

52、actical alternative to bridge cranes, and are capable of serving many of the same lifting, traveling, and duty classifications. This floor-mounted equipment essentially bridges the lifting and moving service area as the crane rolls down a predetermined path on legs. Gantries are suitable if the plan

53、t structure cannot handle the bridge loading, if the installation is temporary and may require relocation at a later date, or overhead runways are long, costly to erect, and difficult to maintain in alignment. The gantry is common in situations where the crane itself does little or no traveling, and

54、 material transfer is handled almost exclusively by the trolley. Top-running double girder Top-running, double-girder cranes provide the greatest lifting capacities, highest tonnages, widest spans, and heaviest duties. Top-running single girder Top-running, single-girder cranes have a one-beam bridg

55、e that rides on a rail atop the runway and handle loads up to 30 tons with spans up to 60 ft. Double-girder underhung Double-girder underhung cranes have the hoist mounted above the bridge to attain a bit more headroom and reach capacities up to 50 tons. Single-girder underhung Single-girder underhu

56、ng cranes have the bridge end trucks running on the lower flanges of the runway beams and are usually limited to 10 tons. Double-leg gantry Double-leg gantry cranes move along floor rails or guidepaths with a capacity typically less than 30 tons, although units reaching several hundred tons are in s

57、ervice. Single-leg gantry Single-leg gantry cranes substitute a wall-mounted runway for the second leg and are usually designed to handle loads of less than 20 tons for a specific operation. Single and double-leg, single-girder cranes typically handle less than 20 tons, although models that accommod

58、ate up to about 60 tons are available with special construction features. The two double-girder types usually have capacities less than 30 tons, but again, exceptions exist and some versions moving several hundred tons are in service. For more information on cranes, visit the Material handling chann

59、el at plantengineering.Sidebar Safety first Sidebar Safe crane operation is an issue of paramount importance. Components such as redundant brake concepts for hoists, more reliable controls, and economical overload detection systems are engineered into the cranes to help in the safety process. Even w

60、ith this equipment available, safety starts with the operator. Whenever there is doubt as to safety, the operator should stop the crane, report the problem to a supervisor, and not operate the equipment until satisfied it is safe to do so, or is directed to proceed by a supervisor. Operators should