河北工业大学2013届本科毕业设计（论文）
首先分析起重机运行时的受力，主要有摩擦阻力、坡道阻力、以及风阻力，电动单梁起重机一般在室内工作，风阻力可以忽略，另外起重机的运行轨道一般是水平的，因此坡道阻力也可以忽略，因此在起重机的行进过程中主要受到摩擦力的作用，F=（起升重量+起重机自重）*摩擦系数。
然后计算起重机的稳定运行功率，功率P=(F*运行速度V)/(1000*电动机效率*电动机数量)，功率的单位是千瓦。由于要考虑实际运行及安装情况，选择电动机的功率硬币计算功率稍大，应为计算功率乘以（1.1~1.3）。再根据结果选择合适的电动机。[10]
6 电动单梁起重机主梁与端梁的受力分析及有限元分析
电动单梁起重机属于应用广泛的起重机械，起重量较大，存在一定的危险性，因此其安全性能必须得到保证。为了避免在使用过程中发生意外，对操作人员造成人身伤害，应对其主要受力部件进行有限元分析，确保其强度，保证其在使用年限内不出现意外损坏。使生产作业安全有序进行。[11]
毕业设计任务书要求对电动单梁起重机的主要受力部件进行强度分析，我选取ANSYS对进行有限元分析。
ANSYS是一款十分强大的有限元分析软件，由美国ANSYS公司开发，它的应用范围十分广泛，几乎涵盖所有的重要工业领域，可以求解结构、流体等问题，并且可以与众多的CAD软件进行数据的共享，ANSYS的单元类型提供了众多的用来模拟的材料供用户选择，为有限元的分析提供了最大限度的便利。
在本次设计中，我主要使用ANSYS的结构静力分析功能，来求解载荷对电动单梁起重机引起的位移和应力，来确定其加载后的变化是否在允许的范围内。从而确保工作过程中的安全。[12]
6.1电动单梁起重机主梁的分析
对于电动单梁起重机主梁的分析分为两种情况，针对起重机工作过程中的两种极限工作状况，分别是电动葫芦吊运最大起重量运行到主梁中间和一端，保证这两种工况的安全即可确保主梁的安全。
首先，把电动单梁起重机的主梁从UG6.0导出成适合ANSYS的格式，然后用ANSYS打开，接着对主梁进行网格划分，对主梁进行固定并将起重机的最大
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起重载荷加到指定位置，起重载荷包括起重量10吨、电动葫芦1010kg，进一步按照规程进行分析，主梁的网格图、应力图、应变图如下： 1.对主梁进行网格划分，网格图如图6.1
图6.1主梁网格图
2.在对主梁进行有限元网格划分后继续对其进行有限元分析，首先将主梁的两端连接板进行固定，然后首先在主梁的中间位置加载荷，在这里为了模拟电动葫芦的小车对主梁工字钢的力的作用，在主梁工字钢的中间位置加一个小平面做为受力平面，电动葫芦的小车有8个车轮，其加载力的形式为8个轮子分散加载，因此这个平面的受力情况比小车的情况更严峻，假如这种情况安全，小车在主梁工字钢上运行也就是安全的。在分析完主梁中间的受力情况后，继续分析重物在主梁工字钢一端时的情况，分析过程与中间位置的分析类似。下面图6.2至6.6是有限元分析时的两种情况的应力应变图
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图6.2用来模拟主梁受力的平面
3.重物在中间位置时的应变图
图6.3主梁应变图
3.重物在中间位置是的应力图
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图6.4主梁应力图
4.重物在一端时的应变图
图6.5主梁应变图
5.重物在一端时的应力图
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图6.6主梁应力图
由以上图片可以看到，重物在主梁中间位置时的应力、应变分别为36.652MP和0.90937mm；重物在主梁一端时，应力、应变分别为25.078MP和0.07512mm。对于起重机本身的材料Q235来说，它的安全系数还是比较高的，能够保证工作过程中的安全；其应变相对于起重机的尺寸来说，也在允许的范围内。
6.2电动单梁起重机端梁的分析
对于电动单梁起重机的端梁，它的受力情况比主梁简单，端梁通过连接板与主梁连接，采用的是螺栓连接，其受力集中在连接板的螺栓孔，通过车轮孔进行固定，将电动机加在其相应位置，将端梁可能受到的最大载荷加在螺栓孔，即可进行分析。端梁所受载荷包括主梁自重、电动葫芦以及起重最大载荷，为了模拟端梁受力的极端情况，我将主梁的自重以及整个起重载荷加到端梁的受力处。 按照主梁的分析过程，将端梁从UG导出成适合ANSYS的格式，再用ANSYS打开，按照分析步骤进行分析，得到的网格图、应力图、应变图如下： 1.对端梁划分网格
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