摘 要

桥式抓斗卸船机作为各个散货码头重要的装卸设备，它的结构设计十分重要，尤其是金属结构方面更是直接影响到整个港口的装卸能力。本文着重于研究1200t/h桥式抓斗卸船机的联系横梁的设计，作为连接着卸船机海陆两侧门框的重要构件,其作用在于抵抗门框在大车和小车惯性力及风载作用下的变形，因此在整个卸船机设计中，它也是不容忽视的。

联系横梁属于箱型组合梁，本文严格参照起重机设计规范完成了它的设计和计算，然后根据设计所得到的参数，运用建模软件Creo完成对卸船机联系横梁模型的创建，模型创建完成之后，我们可以同时生成所需要的工程图纸。

本文选用的是Creo3.0中的Creo Parametric模块来对联系横梁建模，作为Pro/E的升级版本，Creo Parametric的直接建模技术加快了简单二维图纸到复杂多维空间的转换，使得我们的建模过程更加的简单和灵活，从而大大缩短了产品的设计时间。

关键词：桥式抓斗卸船机；结构设计；联系横梁；Creo

Abstract

As an important part of bulk ports，the structure design of bridge-type grab ship unloader　is very important．Especially，the design of metal structure is directly related to the loading and unloading capabilities of all the port．In the 1200t/h bridge-type grab ship unloader，this article focuses on the design of the contact beams which connect the door frames on both seaside and landside of the ship unloader．The contact beams are used to resist the deformation of the door frames under the car inertia force and wind load．So the contact beams are important in the design of all the ship unloader．

The contact beams belong to box beams and this article shows the design and calculation of contact beams depending on the design rules for cranes．Then，using the 3D software we accomplish the model with the data we get．Finally we can obtain the engineering drawing of the contact beams．

The 3D software we use in this article is the Creo Parametric of the Creo3.0．As the new release of the Pro/E，the Creo Parametric has direct Modeling function which can make our design work more simple and quick，so the modeling time can be reduced．

Key Words：bridge-type grab ship unloader；structure design；contact beams；Creo

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 课题研究的背景 1

1.2国内外研究现状分析 1

1.3课题研究的目的意义 1

1.4课题研究的内容 2

第2章 卸船机的结构特点与参数 3

2.1卸船机的结构特点 3

2.2卸船机的主要参数 3

第3章 卸船机的总体设计计算 6

3.1卸船机的载荷计算 6

3.1.1 整机自重 6

3.1.2 小车总成 7

3.1.2 起升载荷 8

3.1.3 风载荷 9

3.1.4 动载计算 12

3.2卸船机的轮压计算 13

3.3卸船机的抗倾覆稳定性计算 15

3.3.1静载情况下 15

3.3.2动载情况下 15

3.3.3突然卸载情况下 16

3.3.4暴风下的非工作状态 16

第4章 卸船机联系横梁的设计计算 18

4.1联系横梁设计标准 18

4.1.1设计标准 18

4.1.2许用应力 18

4.2截面几何特性计算 18

4.2.1截面面积计算 19

4.2.2截面形心计算 19

4.2.3截面对形心惯性矩计算 19

4.2.4截面抗弯模量计算 19

4.2.5截面静矩计算 20

4.3载荷与载荷组合 20

4.3.1载荷与载荷系数 20

4.3.2载荷组合 21

4.4应力分析 21

4.4.1计算简图 21

4.4.2内力计算 22

4.5联系横梁强度计算 47

4.5.1弯曲正应力计算 47

4.5.2剪应力计算 54

4.5.3复合应力计算 64

4.6联系横梁刚度计算 66

4.6.1联系横梁A 66

4.6.2联系横梁B 67

4.7联系横梁稳定性计算 68

4.7.1联系横梁的整体稳定性 69

4.7.2联系横梁腹板及受压翼板的局部稳定性 69

4.7.3横隔板及纵向加劲肋的尺寸 69

第5章 卸船机联系横梁的建模 71

5.1联系横梁参数化建模图纸 71

5.2联系横梁特点分析 72

5.3联系横梁的参数化建模 72

5.3.1 Creo的介绍 72

5.3.2 Creo Parametric用到的功能区 72

5.3.3 模型的创建 73

第6章 结构经济性 76

6.1钢板原材料 76

6.2焊条用量 76

6.2.1联系横梁A 76

6.2.2联系横梁B 76

6.2.3焊条成本 77

6.3加工、检验及其它成本 77

第7章 结论 78

7.1回顾和反思 78

7.2课题的展望 78

参考文献 79

致 谢 80

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景

世界经济一体化的迅猛发展，推动了全球资源在各个国家合理配置，极大的带动了各国之间货物资源的贸易发展，从而诞生了我们熟识的港口，港口集物流、信息、商业及工业于一体，提供货物装卸、仓储与转运等功能。随着对外贸易量不断的增长，原材料供需量的扩大，加快和扩大港口的建设正成为国家经济发展的非常重要的问题。^［1］