基于知识工程的桥式起重机桥架设计研究及应用 - 图文 下载本文

2基于模块化的桥架设汁过程分析的标准化,致使产品产量大、成本低、利润丰厚,又可满足不同种类的客户对于J恤t锚个性化和多样性等多方面的要求。到目前为止,大家对与模块化设计的定义海没有达成公识。贾延林教授等人提出的定义被多数人接受,即模块化设计就是在市场调查和分析的基础上,对产品进行功能分析,将产品划分成基本模块、通用模块或专用模块,以模块为基础进行设计,满足市场对多种产品的需求。模块化设计也是一种重要的现代设计方法,划分的模块具有功能独立性和结构独立性的特点。模块化的设计方法现己被很多公司采纳并形成生产力…】。例如德马格公司将模块化设计方法用到吊车的设计中,使吊车的设计费用较原先降低了百分之八十八,生产成本减少为原先的百分之五十五。与传统设计方法的不同是,模块化的设计方法主要表现在于:(1)前者针对某一特定的任务,后者是面向大规模的产品系统;(2)前者是的特定专一性设计方法,后者是一种更为广泛的标准化的设计方法:(3)前者程序运行是由下而上的,后者程序的运行是由上而下进行的;(4)前者面向的是整体化的设计,后者面向的是组合化的设计;(5)前者的产物仅仅是产品,后者的产物比较宽泛既可以是产品,也可以是其他零部件的模块等。采用模块化设计方法,旨在为提高产品的设计效率,以缩短产品的设计周期,从而在可行的程度上降低生产成本,并使大量的领域设计经验能够积累、传递和继承,便于领域设计和企业生产水平的提高。模块化设计方法集中强调以功能性分析方法为基础,把功能不同或者功能相同但性能不同的模块进行互换和组合,以满足客户个性化和多元化产品的需求ll引。2.1.2划分结果如果以模块的功能和结构为基础来划分,桥式起重机可分为桥架、装有起升机构和小车运行机构、大车运行机构及辅助设施。其中,桥架是由主梁、端梁、走台等组成;主梁又可分为箱形、偏轨箱形、桁架、单腹板、圆管等多种表现形式;而走台用于安装及检修和放置等;端梁一般在中间带有接头,它具有很强的标准化、模块化、系列化等特点。由此可知,桥式起重机的设计可以采用参数化设计方式来进行计算机的辅助设计。72基于模块化的桥架设计过程分析桥架设计系统主模块划分,如图2.1所示。图2.1桥架设计系统主模块划分桥架设计过程也是一个极其复杂的过程,将桥架划分为主梁模块、端梁模块、大车行走模块和辅助设施模块,四大模块既有区别又有联系。这样便于收集相关的设计知识为系统的开发提供了有益的指导。常规载荷是指在起重机正常工作时经常发生的载荷。包括由重力产生的载荷,由驱动机构或制动器的作用使起重机加(减)速运动而产生的载荷及因起重机结构的位移或变形引起的载荷。在防屈服、防弹性失稳应考虑这些载荷应考虑运行冲击的影响。仇=1.1+0.058?b‘何其中,hi为轨道接缝处的高度差;b为起重机运行速度;(2.1)82基于模块化的桥架设计过程分析图2.2主梁受力分析(1)弯曲正应力的计算由于垂直方向最大弯矩‰甜作用,在主梁跨中截面引起的正应力为:矾:坠2贯q(2.2)呓?2’其中,主梁垂直最大弯矩为:Mmdx=h(学]+华一铡24(学㈢+缈4G。el(2.3)其中,g为主梁上的均布载荷计算值g=吼匕+g,);垡,为梁自重引起的主梁均布载荷:g,为运行机构传动轴系统重量引起的主梁均布载荷;Gc,Pl为司机操纵室的重量作为集中载荷与其作用位置;国为运行机构重量引起的主梁集中载荷。当起重小车一个车轮轮压尸l作用时,主梁截面上的最大剪力为:红=墨+£等+TqS+g,4G,,+纸q等(2.4)92基于模块化的桥架设计过程分析由于水平方向最大弯矩‰的作用,在主梁跨中截面引起的正应力为:%2贯.,一Mmx(2.5)主梁水平最大弯矩为:‰=o.峨。詈和动力系数吼;口为大车起动或制动时的平均加速度;2为重力加速度;(2.6)式中,∥一为主梁在垂直作用下的跨中最大弯矩值,但不计算冲击系数仍0.8为考虑主梁端部在水平面内的嵌固影响的经验系数,它与主、端梁的长度和截面惯性矩等相关。注意,若在工作条件十分繁重的起重机中,大车行走机构急剧地起动和制动,则将公式(2.6)中计算的最大水平弯矩乘以一个增大系数1.5。由于垂直和水平方向最大弯矩同时作用,在主梁跨中截面的盖板中引起的最大正应力为:弘…2鲁+等制的截面(即垂直和水平轴线均对称),其近似值可用下式计算:。2.7,其中嬲广-。一跨中截面对水平重心轴线x-X的最小截面模数,对于双向对称吸≈(争嬲]办截面,其近似值可用下式计算:(2.8)叻广一主梁跨中截面对水平重心轴线Y-y的最小截面模数,对于双向对称的乃≈睁+硒)6b为主梁腹板内壁间距;6为主梁腹板厚度;h为主梁跨中截面腹板高度;万-为主梁上、下翼缘板厚度。10眩9,