65t/56m集装箱装卸桥海侧立柱设计及三维建模开题报告
2020-04-28 20:16:40
1. 研究目的与意义(文献综述)
首先,我所选择的课题是65t/56m集装箱装卸桥海侧立柱设计及三维建模。对于研究集装箱装卸桥,这是在全球经济一体化步伐加快,世界各国对集装箱运输业高度重视的背景下我们所要关注的一个重点。经济全球化带来了各国之间更加频繁的贸易,从而对港口机械的结构提出更高的要求。集装箱装卸桥作为岸边码头装卸的主要机械也面临着更多的挑战,因为岸边集装箱装卸桥作业能力的好坏很大程度上影响集装箱港口总的装卸能力[1]。岸桥的结构设计在整个岸桥设计中占有重大比重,其结构的承载能力是岸桥的主要性能参数。
在国际贸易的迅速增长的大环境下,国际海运随着货物运输的持续增长朝着散装化、集装化方向发展。最早的集装箱运输设想出现在19世纪初的英国,并在20世纪初开始逐步应用于铁路交通上[2],在之后不断发展,这是因为集装箱运输具有高效、安全、价廉、贷损小等优点。1958年美国马特松航运公司在加利福尼亚的阿拉美达港马特松码头安装了第一台岸边集装箱起重机,起重量为25短吨(22.68t),外伸距78英尺(23.77m)。这是马特松公司和帕色科公司联合研制的世界上第一台岸边集装箱起重机[5]。我国从70年代初开始发展已取得了令人瞩目的发展,1978年颁布了国家标准《货物集装箱外部尺寸及重量系列》,在我国已能完全设计制造用于集装箱码头的主要装卸机械,如岸边集装箱起重机。并已向美国、加拿大等国家出口[3]。港口起重机的技术发展已进入成熟阶段,并正朝着轻型化、大型化、高速化以及程序控制和遥控的方向进行,技术方面如开发高主参数(高速、大起重量)的装卸设备。资料表明,岸边集装箱起重机起升速度已增加到90/200m/rain(满载/空载);小车运行速度已达240m/min,并且300~350m/rain的速度也已出现;轨上起升高度在27~36m之间,甚至达到40m或更高;外伸距由32m逐渐增大到了70m;吊具下的额定起重量逐步从30.5 t增大到61,65,80 t,最大可达120 t(三吊具模式下)。如今,在大型集装箱机械领域,我国占有世界80%以上的市场份额[1][4]。岸桥是目前专业集装箱码头的主要船舶装卸设备,它是由前后两片门框和拉杆组成的门架,临海侧有外伸的悬臂,部分悬臂是可以俯仰的,平时悬臂竖起,悬臂放平即可进行装卸船作业;悬臂的陆侧有后伸臂;整个岸桥可以在沿着与码头岸线平行的轨道上行走,起重机装有专用的集装箱吊具。其特点是小车运行速度大、跨度大(一般为60~90m以上)、生产率高(可达500 ~1000t/h或者更高)[6].集装箱岸桥可分为以下几个等级:支线型,近洋型,巴拿马型,超巴拿马型,苏伊士运河型和马六甲海峡型。这主要根据额定起重量和外伸距划分的。岸桥伴随着集装箱运输船舶大型化的蓬勃发展和技术进步而在不断更新换代,特别是超巴拿马船型的发展,对岸桥提出了更新更高的要求:一是提高起重机的技术参数,起重机速度参数高速化,外伸距、起升高度增大;吊具下额定起重量提高;二是开发设计高效率的岸边集装箱装卸系统,以满足船舶大型化对起重机生产率的要求。在这不断的发展中,岸桥向着高参数化、大型化、和高速化的方向前行[7][8]。
2. 研究的基本内容与方案
对于集装箱装卸桥海侧立柱的设计,可以参照起重机设计的步骤进行。首先要进行总体设计,港口起重机的基本参数是表征起重机械性能特征的主要指标,也是设计和选择起重机的技术依据[9],几何尺寸参数是集装箱装卸桥作业范围和外形尺寸机限制空间的技术数据。通常主要的尺寸参数有外伸距,轨距,后伸距,基距,轨上/轨下,起升高度,联系横梁下净空高度,门框内净宽,装卸桥总宽等参数。与其他机械一样,它的设计都必须遵守:适用性原则;经济合理性;优化设计原则;有效性设计原则;安全性原则;人机工程学原则;法律和规范原则。确定各项参数后进行计算校核结构的强度,完成在各项载荷作用下的稳定性计算[10]。总体布置设计之后可以绘制方案图,然后进行海侧立柱设计,用Creo3.0进行三维建模并生成二维施工图纸[11][12][13]。
3. 研究计划与安排
(1)2月26日~3月18号:查资料进行中英文检索至少15篇,其中至少3篇外文文献,在此基础上撰写开题报告,然后提交文摘,之后完成外文翻译,在此期间提交一篇阶段性报告。
(2)3月19日~4月5日:进行总体布置,完成总体设计和计算,然后绘制总体方案图;
(3)4月6日~5月23日:完成结构部件设计、进行海侧立柱三维建模及生成二维施工图纸;
(4)5月24日~5月31日:整理设计计算说明书,提交设计计算书及图纸等设计资料,并进行答辩前准备;
(5)6月7日:完成答辩。
4. 参考文献(12篇以上)
1、董达善主编;起重机械金属结构,上海交通大学出版社,2011年
2、蒋正雄 刘鼎铭,集装箱运输学,人民交通出版社,1997年06月第1版
3、蒋国仁主编,港口起重机械,大连海事大学出版社,1995年10月第1版