Разработка методики оптимального проектирования пролетного строения решетчатых козловых кранов

• Автор: Зубов, Андрей Петрович
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 173 с. : ил.

ГЛАВА 1. Обзор методов расчета и оптимального проектирования
1Л. Обзор методов расчета решетчатых конструкций и выбор метода
1.2. Обзор методов оптимального проектирования и выбор метода
1.3. Выводы
ГЛАВА 2. Обзор существующих решетчатых конструкций козловых кранов и оценка технологичности и трудоемкости их сборки и эксплуатации
2.1. Обзор решетчатых конструкций козловых кранов
2.2. Оценка трудоемкости, технологичности изготовления и эксплуатации конструкции
2.3. Выводы
ГЛАВА 3. Целевая функция выбора оптимальной схемы решетчатой металлоконструкции пролетного строения крана
Выводы по главе
ГЛАВА 4. Разработка модификации метода Хука-Дживса для решения задач оптимизации решетчатых крановых конструкций
4.1. Алгоритм выбора оптимальных параметров поперечного сечения пролетного строения
4.1.1. Описание работы основной программы
4.1.2. Подпрограмма определения минимальной массы металлоконструкции, геометрии и поперечного сечения элементов при заданной высоте и ширине моста
4.1.3. Подпрограмма определения суммарных напряжений в элементах конструкции
4.2. Разработка ограничений задачи выбора оптимальных геометрических параметров поперечного сечения пролетного строения металлоконструкции
4.2.1. Ограничения по прочности конструкции

4.2.2. Ограничение по вертикальной статической жесткости
4.2.3. Ограничения устойчивости крановых элементов
4.2.4. Ограничение динамической жесткости металлоконструкции
4.3. Определение исходной базовой точки для применения метода Хука-Дживса
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. Методика оптимального проектирования пролетного строения решетчатых козловых кранов и технико-экономические показатели от внедрения методики
5.1. Методика оптимального проектирования пролетного строения решетчатых козловых кранов
5.2. Технико-экономические показатели
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
Приложения

Актуальность работы. Козловые краны являются материальной базой механизации наиболее сложных пространственных объектов в промышленности, строительстве, судостроении, сельском хозяйстве, транспорте. В связи с быстрым темпом развития научно-технического прогресса в указанных отраслях требуется постоянное совершенствование козловых кранов с темпами, соответствующими развитию отраслей, в которых работают краны, разработка уникальных по своим техническим параметрам кранов. Решение этих задач возможно лишь с применением ЭВМ, для чего необходимо совершенствование расчетных методов, разработка алгоритмов и программ, позволяющих реализовать на ЭВМ эти методы. Кроме того растут требования к качеству новых машин, их металлоемкости, производительности, которые могут быть решены лишь с использованием современных методов расчета, особенно методов оптимального проектирования, которые получают все большее распространение в машиностроении.
В создании современных методов расчета грузоподъемных кранов ведущая роль принадлежит советским ученым: И.И.Абрамовичу,
М.П.Александрову, П.Е.Богуславскому, В.И.Брауде, А.А.Вайнсону, А. В. Вертинскому, М.М.Гохбергу, А.И.Дукельскому, А.А.Зарецкому, Л.Г.Кифер, Б.С.Ковальскому, М.С.Комарову, А.Г.Лангу, Н.А.Лобову, И.С.Мазоверу, Л.А.Невзорову, А.Б.Парницкому, П.З.Петухову, Л.Г.Серлину,
В.Ф.Сиротскому, Д.Н.Спициной и другим. Из зарубежных ученых значительный вклад в развитие теории расчета грузоподъемных машин внесли: Ф.Зедельмайер, Ф.Курт, Р.Нейгебаудер, А.Луттерот, Ж.Пайер, М.Шеффлер и другие.
Большой вклад в прикладную теорию оптимального и автоматизированного проектирования машин внесли: В.Н.Демоктритов,

В Германии фирма К. Кайенбург применила для нижних поясов моста кранов грузоподъемностью Ют сечение, показанное на (рис. 2.6 а), где выполненные из пластмассы безребордные ходовые колеса и горизонтальные направляющие ролики перекатываются непосредственно по полке и стенке швеллера. Это исключает необходимость применения подтележечных рельсов и устраняет шум при движении тележки.
В конструкции крана, предложенной также в Германии, к трубе прикреплен поддерживаемый ребрами тавровый профиль, что позволило устранить неблагоприятно действующую эксцентричную нагрузку (рис. 2.6 б) и вместе с тем существенно повысило вертикальную изгибную жесткость пояса и упростило размещение стыковых болтов.
На (рис. 2.6 в) показан узел нижнего пояса крана КК-32, где сплющенные концы раскосов примыкают непосредственно к вершине уголка. Такая конструкция, хотя и относительно проста в изготовлении, но вследствие низкой прочности сварных соединений, может быть рекомендована только при малой интенсивности использования крана.
На (рис. 2.5, в) показана конструкция монтажного стыка нижнего пояса крана КК-12,5-32. Во фланцах предусмотрены вырезы для пропуска подтележечных рельсов и имеются выточки для установки центрирующих втулок. Такое соединение, несколько трудоемкое в изготовлении, обеспечивает точное и надежное стыкование секций моста.
Рис. 2.6. Нижние пояса трехгранных трубчатых мостов: а — для неметаллических ходовых колес; б — с промежуточным тавровым профилем; в — с примыканием тющевых раскосов к вершине уголка