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1、会计学1港口机械绪论港口机械绪论(xln)第一页，共65页。2绪绪绪绪论论论论11港口装卸机械及其在水运工程中的应用港口装卸机械及其在水运工程中的应用港口装卸机械及其在水运工程中的应用港口装卸机械及其在水运工程中的应用例：五万吨级海轮，时速例：五万吨级海轮，时速例：五万吨级海轮，时速例：五万吨级海轮，时速1818海里，往返海里，往返海里，往返海里，往返70007000海海海海里里里里停泊停泊停泊停泊6 6个港口，航行个港口，航行个港口，航行个港口，航行(hngxng)16(hngxng)16天，停天，停天，停天，停港港港港3737天天天天航行航行航行航行(hngxng)(hngxng)占占占占
2、30%30%，停港占，停港占，停港占，停港占70%70%据统计：据统计：据统计：据统计：11吨机械工业产品，搬运量吨机械工业产品，搬运量吨机械工业产品，搬运量吨机械工业产品，搬运量5050吨吨吨吨11吨轴承产品，搬运量吨轴承产品，搬运量吨轴承产品，搬运量吨轴承产品，搬运量119119吨吨吨吨运输费用占运输费用占运输费用占运输费用占30%30%，机械加工时间占，机械加工时间占，机械加工时间占，机械加工时间占5%5%第1页/共64页第二页，共65页。3世界海运世界海运我国港口我国港口(gngku)吞吞吐量吐量1950年年5.5亿吨亿吨1950年年1400多万吨多万吨1960年年10.8亿吨亿吨19
3、70年年26.5亿吨亿吨1980年年超过超过3亿吨亿吨1978年年34.3亿吨亿吨30年增加年增加6倍倍30年增加了年增加了20倍倍2003年年60亿吨亿吨95亿吨亿吨第2页/共64页第三页，共65页。4单件货重单件货重 20 20英尺集装箱英尺集装箱 20.32t 20.32t 40 40英尺集装箱英尺集装箱 30.48t 30.48t船型尺寸船型尺寸 滞港费用滞港费用作用：作用：1 1、提高劳动生产率，减轻体力劳动强度；、提高劳动生产率，减轻体力劳动强度；2 2、可加速装卸，缩短船舶在港停泊时间，提高港口通过能力；、可加速装卸，缩短船舶在港停泊时间，提高港口通过能力；3 3、可降低装卸成本
4、，提高经济效益、可降低装卸成本，提高经济效益(jn j xio y)(jn j xio y)；4 4、可采用先进的装卸工艺，减少货差货损，提高货运质量；、可采用先进的装卸工艺，减少货差货损，提高货运质量；5 5、可为程序化、自动化创造条件。、可为程序化、自动化创造条件。第3页/共64页第四页，共65页。52、港口装卸机械、港口装卸机械(jxi)的发展概况和动向的发展概况和动向一、概况：一、概况：十七世纪，瓦特发明蒸汽机十七世纪，瓦特发明蒸汽机1892年，德国汉堡，世界上第一台电动机驱动的港口起重机。年，德国汉堡，世界上第一台电动机驱动的港口起重机。二十世纪：二十世纪：1960年美国制造出第一台
5、集装箱装卸桥年美国制造出第一台集装箱装卸桥美：美：Dravo公司制造出第一台桥式抓斗卸船机公司制造出第一台桥式抓斗卸船机起重量起重量35t,50t,70t最大最大85t（1300t/h）(1800t/h)(2300t/h)(2500t/h)日本日本:石川岛播磨石川岛播磨英：英：Coles（柯尔斯）公司，轮胎起重机（柯尔斯）公司，轮胎起重机300t德：德：Krupp公司（克虏伯）公司（克虏伯）400t汽车起重机汽车起重机美：（美：（Rigan）里甘公司）里甘公司600t汽车起重机汽车起重机日本：日本：1000t汽车起重机，汽车起重机，600t轮胎起重机。轮胎起重机。第4页/共64页第五页，共65
6、页。6我国：我国：19581958年，上海、南京年，上海、南京(nn jn)(nn jn)、武汉、广州港机厂（交通部）、武汉、广州港机厂（交通部）上海港机厂：上海港机厂：10t10t、16t16t门机门机 40t 40t集装箱轮胎式龙门起重机集装箱轮胎式龙门起重机 900t 900t浮式起重机浮式起重机 400t/h 400t/h吸粮机吸粮机 200t 200t全旋转自航式起重机全旋转自航式起重机 10001500t/h 10001500t/h斗轮机斗轮机 6000t/h 6000t/h煤炭装船机煤炭装船机上海振华港机公司：上海振华港机公司：19931998 19931998 集装机起重机集装
7、机起重机9999台台 轮胎式起重机轮胎式起重机116116台台 散货装、卸船机散货装、卸船机1515台台销往：美国、加拿大、巴西、新加坡销往：美国、加拿大、巴西、新加坡19991999年年8 8月月 德国不来梅港德国不来梅港1111台台60t60t集装箱起重机集装箱起重机第5页/共64页第六页，共65页。7二、发展动向二、发展动向1 1、高效、大型化：巴西图巴里沃港、高效、大型化：巴西图巴里沃港3535万吨级，装铁矿石万吨级，装铁矿石20000t/h20000t/h德德PHBPHB公司公司85t85t散货卸船机、荷兰、瑞典散货卸船机、荷兰、瑞典4000t4000t浮式起重机浮式起重机2 2、专
8、业化、多用化、专业化、多用化3 3、标准化、系列化、标准化、系列化4 4、环保、环保(hunbo)(hunbo)要求高和安全可靠性要求高和安全可靠性5 5、省力化、自动化。、省力化、自动化。第6页/共64页第七页，共65页。8起起重重机机械械：周期性循环作业：周期性循环作业连输运输机：连续运送物品连输运输机：连续运送物品装卸搬运车辆：本身运行实现搬运和堆垛装卸搬运车辆：本身运行实现搬运和堆垛港口港口(gngku)专用机械：按特定货种、船型专门设计专用机械：按特定货种、船型专门设计第7页/共64页第八页，共65页。9第一章第一章港口港口(gngku)起重机概述起重机概述第8页/共64页第九页，共
9、65页。10 n n第一节第一节 工作工作(gngzu)特点和分类特点和分类n n第二节第二节 起重机的基本参数及其确定起重机的基本参数及其确定n n第三节第三节 起重机械驱动型式起重机械驱动型式n n第四节第四节 工作工作(gngzu)载荷载荷第9页/共64页第十页，共65页。11第10页/共64页第十一页，共65页。12第11页/共64页第十二页，共65页。13第12页/共64页第十三页，共65页。14一、起重量一、起重量1.1.定义：起重机正常工作时允许起吊的最大质量定义：起重机正常工作时允许起吊的最大质量(zhling)(zhling)（t t）Q Q额额Q Q货货G G取取式中式中Q
10、 Q货货正常工作时起吊的最大货载质量正常工作时起吊的最大货载质量(zhling)(zhling)G G取取取物装置的质量取物装置的质量(zhling)(zhling)。指抓斗、电磁。指抓斗、电磁吸盘、吸盘、集装箱吊具质量集装箱吊具质量(zhling)(zhling)，而不包括吊钩的质量，而不包括吊钩的质量(zhling)(zhling)。1-2 1-2 起重机的主要参数及其确定起重机的主要参数及其确定(qudng)(qudng)第13页/共64页第十四页，共65页。15第14页/共64页第十五页，共65页。164.确定起重量的原则确定起重量的原则(yunz)应符合国标和部标应符合国标和部标起重
11、量必须与转载工作条件和工艺过程相配合起重量必须与转载工作条件和工艺过程相配合a.门机散货的装卸门机散货的装卸Q额取决于生产率额取决于生产率t/hb.门机件杂货的装卸门机件杂货的装卸经常起吊的最重件为依据经常起吊的最重件为依据若难得出现的重大件，则不予考虑若难得出现的重大件，则不予考虑c.轮胎吊轮胎吊臂架臂架4050时能吊起经常出现的重件。时能吊起经常出现的重件。最小幅度时能吊起偶尔出现的重大件。最小幅度时能吊起偶尔出现的重大件。第15页/共64页第十六页，共65页。17二、幅度（外伸距）二、幅度（外伸距）幅度幅度回转回转(huzhun)(huzhun)类型起重机取物装置中心线至回转类型起重机取
12、物装置中心线至回转(huzhun)(huzhun)中心线的中心线的水平距离。水平距离。第16页/共64页第十七页，共65页。18外伸距外伸距桥式卸船机临水侧支腿中心线至吊具中心线最大桥式卸船机临水侧支腿中心线至吊具中心线最大 水平水平(shupng)(shupng)距离。距离。第17页/共64页第十八页，共65页。19第18页/共64页第十九页，共65页。20第19页/共64页第二十页，共65页。21第20页/共64页第二十一页，共65页。22第21页/共64页第二十二页，共65页。23四、工作速度四、工作速度起升速度起升速度 m/min m/min 变幅速度（平均）变幅速度（平均）Rmax
13、Rmin m/minRmax Rmin m/min回转速度回转速度 r/min r/min 运行速度运行速度 m/min m/min变幅速度变幅速度 取物装置从取物装置从 Rmax Rmax 到到 Rmin Rmin 沿水平沿水平(shupng)(shupng)方方向移动的平均速度。向移动的平均速度。其它机构的速度即电动机进入稳定运动时反映在工其它机构的速度即电动机进入稳定运动时反映在工 作装置上的速度。作装置上的速度。第22页/共64页第二十三页，共65页。24行程长，则宜采用较高速，行程短，行程长，则宜采用较高速，行程短，宜采用较低速，使机构宜采用较低速，使机构(jgu)在正常工作时在正常
14、工作时能有稳定运动阶段。能有稳定运动阶段。vt稳定运行稳定运行(ynxng)(ynxng)时间不小于时间不小于总时间的总时间的1/21/2。第23页/共64页第二十四页，共65页。25第24页/共64页第二十五页，共65页。26第25页/共64页第二十六页，共65页。272 2提高生产率的措施提高生产率的措施提高起重量或降低抓斗提高起重量或降低抓斗(zhu du)(zhu du)自重自重增加增加 n a.n a.速度速度b.tb.t起、起、t t制制 c.c.LL d.d.合并动作合并动作推广先进的管理和操作经验推广先进的管理和操作经验a.a.抓货尖抓货尖 b.t b.t辅辅 第26页/共64
15、页第二十七页，共65页。28第27页/共64页第二十八页，共65页。29第28页/共64页第二十九页，共65页。30对轮胎对轮胎(lnti)(lnti)起重机起重机:第29页/共64页第三十页，共65页。31轨距取决于其中的铁路线轨距取决于其中的铁路线标准轨距一线标准轨距一线6m6m 二线二线10.5m10.5m 三线三线(sn xin)(sn xin)15.3m15.3m基距考虑轮压、稳定性基距考虑轮压、稳定性汽车起重机采用通用底盘汽车起重机采用通用底盘在汽车底盘的基础上放宽、加大在汽车底盘的基础上放宽、加大轮胎起重机轮胎起重机 考虑火车能运输考虑火车能运输第30页/共64页第三十一页，共6
16、5页。32七、起重机整机及其工作机构的工作级别七、起重机整机及其工作机构的工作级别1.1.定义定义 表明起重机及其机构的工作繁忙程度及载荷表明起重机及其机构的工作繁忙程度及载荷 状态的参数状态的参数2.2.为什么要确定工作级别为什么要确定工作级别起重机工作时反复短暂，周期性、载荷的不均匀性。起重机工作时反复短暂，周期性、载荷的不均匀性。为了在设计为了在设计(shj)(shj)起重机及其零件时根据不同情况选用起重机及其零件时根据不同情况选用不同的许用应力、安全系数不同的许用应力、安全系数,特别是疲劳安全系数。特别是疲劳安全系数。便于用户根据实际工作需要合理地选用相应工作级别的便于用户根据实际工作
17、需要合理地选用相应工作级别的起重机产品。起重机产品。第31页/共64页第三十二页，共65页。333 3划分工作级别的方法和步骤划分工作级别的方法和步骤 工作级别：整机工作级别：整机A1A1A2A2A8A8机构机构M1M1M2M2M8M8表明表明(biomng)(biomng)繁忙程度繁忙程度 利用等级利用等级 整机整机U0U0U1 U9U1 U9机构机构T0T0 T1 T9 T1 T9表明表明(biomng)(biomng)载荷的满载程度载荷的满载程度 载荷状态载荷状态 轻、中、重、特重轻、中、重、特重根据利用等级和载荷状态，可定出工作级别根据利用等级和载荷状态，可定出工作级别第32页/共64
18、页第三十三页，共65页。344.4.接电持续率接电持续率JCJC值的概念值的概念 由于起重机各个机构的工作繁忙程度不同由于起重机各个机构的工作繁忙程度不同(b(b tn)tn)，各机构接电持续率也不一样，计算机构的接电持续，各机构接电持续率也不一样，计算机构的接电持续率在于更适当地选择电动机。率在于更适当地选择电动机。JC JC t/T100%t/T100%式中式中:t t 起重机一个工作循环周期中，该机构的运转起重机一个工作循环周期中，该机构的运转时间时间T T 起重机一个工作循环的总时间，起重机一个工作循环的总时间，T T1010分钟分钟分为分为1515252540406060 四种四种第
19、33页/共64页第三十四页，共65页。35第34页/共64页第三十五页，共65页。36一、电力驱动特点：构造简单，操纵维修方便，有一定的过载能力，可以正反转，各机构可分别驱动。但需要(xyo)电源常用电机：交流电机绕线式（JZR YZR）鼠笼式（JZ YZ）直流电机 ZZY ZZJ ZZ系列1-3 1-3 起重机械的驱动起重机械的驱动(q dn)(q dn)型式型式第35页/共64页第三十六页，共65页。37二、内燃机驱动二、内燃机驱动优点：独立能源优点：独立能源(nngyun)(nngyun)，机动性好，机动性好缺点：内燃机不能带载起动，缺点：内燃机不能带载起动，各机构必须带离合器各机构必须
20、带离合器 内燃机不能反转，各机构必须带换向器内燃机不能反转，各机构必须带换向器 内燃机调速困难内燃机调速困难 结构复杂，噪声，废气结构复杂，噪声，废气第36页/共64页第三十七页，共65页。38第37页/共64页第三十八页，共65页。39五、电力驱动及电动机的选择五、电力驱动及电动机的选择1.1.异步电动机的工作原理异步电动机的工作原理(yunl)(yunl)转子在旋转磁场中的转动转子在旋转磁场中的转动三相交流电的情况三相交流电的情况我国交流频率我国交流频率 f1=50 f1=50周周/秒秒旋转磁场转速旋转磁场转速 n1=60 f1=3000 n1=60 f1=3000转转/分分 (一对磁极一
21、对磁极)对对p p对磁极来说对磁极来说 n1=60 f1/p n1=60 f1/p 转转/分分第38页/共64页第三十九页，共65页。40异步电动机的机械特性异步电动机的机械特性(txng)(txng)Mn Mn 电动机的额定转矩电动机的额定转矩Mq Mq 电动机的起动转矩电动机的起动转矩 Mq=1.6 Mn Mq=1.6 MnMk Mk 电动机的临界转矩电动机的临界转矩2 2、电动机工作、电动机工作(gngzu)(gngzu)时的温度变化过程时的温度变化过程 几种工作几种工作(gngzu)(gngzu)制度制度第39页/共64页第四十页，共65页。41a.a.连续连续(linx)(linx)
22、工作制工作制(S1)(S1)b.b.短时工作制短时工作制(S2)(S2)第40页/共64页第四十一页，共65页。42c.c.间歇间歇(jin xi)(jin xi)工作制工作制,起动对温度无起动对温度无影响影响(S3)(S3)d.d.间歇间歇(jin xi)(jin xi)工作制工作制,起动、制动起动、制动对温度有影响对温度有影响(S4(S4、S5)S5)第41页/共64页第四十二页，共65页。433.3.电动机容量的选择电动机容量的选择 接电持续率接电持续率,JC,JC值值 载荷载荷(zi h)(zi h)作用时间与载荷作用时间与载荷(zi h)(zi h)循环时间的比值，循环时间的比值，用
23、百分数表示用百分数表示 JC JC t/T100%t/T100%式中式中:t :t 起重机一个循环周期中，该机构的运转时间起重机一个循环周期中，该机构的运转时间T T 起重机一个工作循环的总时间，起重机一个工作循环的总时间，T T1010分钟分钟分为分为1515252540406060 四种四种计算出的计算出的 JC JC值往上靠，圆整成标准值往上靠，圆整成标准 JC JC值，作为机构的值，作为机构的 JC JC值。值。或根据规范上的表格来选择或根据规范上的表格来选择 JC JC值。值。第42页/共64页第四十三页，共65页。44 CZ CZ值值 机构惯量增大率与电动机起动次数的乘积机构惯量增
24、大率与电动机起动次数的乘积 C C 机构惯量增大率机构惯量增大率 GD2d+GD2e GD2d+GD2e C=C=GD2d GD2d GD2d GD2d 电动机转子的飞轮矩电动机转子的飞轮矩 (kg.m2)(kg.m2)GD2e GD2e 工作机构中除了工作机构中除了(ch le)(ch le)电动机之外的转动质电动机之外的转动质量和移动量和移动 质量折算到电动机轴上的等效飞轮矩质量折算到电动机轴上的等效飞轮矩(kg.m2)(kg.m2)Z Z 折算的机构每小时全起动次数折算的机构每小时全起动次数 Z=dc+0.25 di+0.8 f Z=dc+0.25 di+0.8 fdcdc每小时全起动次
25、数每小时全起动次数didi每小时点动次数每小时点动次数f f 每小时电气制动次数每小时电气制动次数 初步设计时根据规范上的表格来选择初步设计时根据规范上的表格来选择 CZ CZ值。值。第43页/共64页第四十四页，共65页。45 G G值值 稳态负载平均系数稳态负载平均系数 1.0 1.0G1 G1、G2G2、G3 G3、G4 G4 各机构在不同各机构在不同(b tn)(b tn)的工作条件下的工作条件下 G G值值 不同不同(b tn)(b tn)。可根据规范上的表格来选择可根据规范上的表格来选择 G G值。值。第44页/共64页第四十五页，共65页。46电动机的额定状态电动机的额定状态(z
26、hungti)(zhungti)（基准状态（基准状态(zhungti)(zhungti)）YZRYZR型绕线式电动机型绕线式电动机JC=40%CZ=6 JC=40%CZ=6 作为作为(zuwi)(zuwi)电动机的额定状态电动机的额定状态第45页/共64页第四十六页，共65页。47 转动惯量的折算转动惯量的折算 以运行机构为例以运行机构为例 基本思想：基本思想：a.a.所有运动惯量向电机轴（高速所有运动惯量向电机轴（高速(o s)(o s)轴）折算。轴）折算。b.b.位于轴位于轴2 2、轴、轴3 3上的转动惯量上的转动惯量 J2 J2 、J3J3和位于轴和位于轴1 1上的等上的等效质量的转动惯
27、量具有相同的动能。效质量的转动惯量具有相同的动能。c.c.直线运动质量与位于轴直线运动质量与位于轴1 1上的上的等效质量的转动惯量上的上的等效质量的转动惯量具有相同的动能。具有相同的动能。第46页/共64页第四十七页，共65页。48J11J21J31Jm1第47页/共64页第四十八页，共65页。49稳定稳定(wndng)(wndng)运动时（不计效率）运动时（不计效率）E E系统系统=J112+J222+J332+m v2=J112+J222+J332+m v2 22 32 v222 32 v2 =12 J1+J2 +J3 +m =12 J1+J2 +J3 +m 12 12 12 1212 1
28、2 系统折算到系统折算到 1 1轴（高速轴）的折算转动惯量轴（高速轴）的折算转动惯量 其中：其中：2/1 =1/i21 3/1 =1/i312/1 =1/i21 3/1 =1/i31 1 1 1 v21 v2 上式上式 =12 J1+J2 +J3 +m =12 J1+J2 +J3 +m i212 i212 i312 12i312 12其中：其中：Ji/ii12 Ji Ji/ii12 Ji 折算到折算到 高速轴的折算转动惯量高速轴的折算转动惯量第48页/共64页第四十九页，共65页。50机构起动时机构起动时 （不计效率）（不计效率）Mn Mn 电动机的额定电动机的额定(dng)(dng)转矩转矩
29、 （稳定运动时）（稳定运动时）Mq Mq 电动机的起动转矩电动机的起动转矩 Mq=1.6 Mn Mq=1.6 MnMab Mab 静力矩静力矩 （低速轴上）（低速轴上）Mj Mj 静阻力矩静阻力矩 （Mab Mab 折算到高速轴上折算到高速轴上 Mab/i=Mj)Mab/i=Mj)J折算折算(shsun)M Mq qM Mj jMq -Mj =JMq -Mj =J折算折算 通过以上分析，可求得机构通过以上分析，可求得机构(jgu)(jgu)起动加速度起动加速度第49页/共64页第五十页，共65页。51电动机选择的步骤电动机选择的步骤a.a.初选电动机初选电动机根据外载荷及机构速度计算机构的静功
30、率根据外载荷及机构速度计算机构的静功率 N N静静按机构速度，减速器速比的可能性，确定电动机的极对按机构速度，减速器速比的可能性，确定电动机的极对数数(du sh)(du sh)。（可类比）。（可类比）按按 JC JC值值 及及 CZ CZ值值 选功率接近的电动机选功率接近的电动机b.b.验算验算 起制动时间及起制动加速度验算起制动时间及起制动加速度验算电动机发热验算电动机发热验算 G N G N静静 P P 则验算通过则验算通过 P P 电动机产品表上的电动机功率电动机产品表上的电动机功率电动机的过载验算电动机的过载验算第50页/共64页第五十一页，共65页。52第51页/共64页第五十二页
31、，共65页。53第52页/共64页第五十三页，共65页。54第53页/共64页第五十四页，共65页。55第54页/共64页第五十五页，共65页。56第55页/共64页第五十六页，共65页。57第56页/共64页第五十七页，共65页。58第57页/共64页第五十八页，共65页。59第58页/共64页第五十九页，共65页。60第59页/共64页第六十页，共65页。61第60页/共64页第六十一页，共65页。62第61页/共64页第六十二页，共65页。63第62页/共64页第六十三页，共65页。64第63页/共64页第六十四页，共65页。绪论(xln)65感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第64页/共64页第六十五页，共65页。