长撑杆双瓣四索抓斗的结构设计与优化毕业论文.doc

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1、长撑杆双瓣四索抓斗的结构设计与优化长撑杆双瓣四索抓斗的结构设计与优化毕业论文目录1.绪论11.1抓斗的概述11.2国内外的研究现状21.2.1国外研究现状21.2.2国内研究现状22.抓斗的总体分析42.1抓斗的结构组成42.2抓斗的工作原理42.3抓斗的方案制定63．抓斗的总体设计73.1抓斗自重的确定及其分配73.2确定抓斗的颚板宽度B和最大开度Lm83.2.1颚板宽度B的确定83.2.2最大开度Lm的确定93.3抓斗的其他几何参数93.4确定颚板的侧面形状和尺寸103.4.1颚板的底倍角103.4.2颚板侧板的上缘边线与水平线夹角103.4.3颚板侧板的面积103.4.4侧板形状作图10

2、3.5确定开闭滑轮组倍率123.6选择钢丝绳123.7确定并绘制抓斗总体结构尺寸的简图（闭合状态和张开状态）133.8运动学分析153.9主要参数汇总164．抓斗主要部件的结构设计174.1撑杆的结构设计174.1.1强度计算174.1.2撑杆铰与轴套验算194.2斗体的结构设计19-II-长撑杆双瓣四索抓斗的结构设计与优化4.2.1水平刃口板厚度204.2.2斗底板厚度204.2.3水平刃口板宽度214.2.4大弯板214.2.5斗体面板的强度验算224.3上承梁的设计与强度校核234.3.1滑轮组设计234.3.2轴承的选择固定及寿命计算254.3.3轴的计算264.3.4销轴的选择及强度

3、计算294.3.5下承梁的设计304.4抓斗三维模型的建立314.4.1上承梁314.4.2下承梁314.4.3平衡架334.4.4撑杆334.4.5斗体344.4.6抓斗的总装345.抓斗优化365.1设计变量365.2目标函数365.3约束条件375.4优化结果38结论42参考文献43附录A优化程序44致谢50-II-长撑杆双瓣四索抓斗的结构设计与优化1.绪论自改革开放以来，我国港口的装卸行业得到了迅速的发展，陆续建成了北伦港矿石中转码头，宝钢主、副原料码头等一大批现代化的散货，矿石专用码头。现如今，抓斗卸货船的使用率最高，作为卸货船最重要的零件--抓斗，大家对它进行了越来越多的探究。因为

4、抓斗的很多参数会直观地反映到装载、卸载矿石、煤炭等颗粒货物的工作效率。国内目前使用的抓斗种类有很多，剪式抓斗有着抓取比大的有点，可以在相同的时间内抓取更多的散货，但是它闭合后外形尺寸较大，使抓取散货的空间受到限制；多瓣抓斗适合抓取块状或形状不规则的物料，它不仅在抓取物料的时候有良好的切入性，而且多瓣的耐磨性也比较好，但是多瓣抓斗基本都是靠液压或者电动的，不适合用在大吨位上；长撑杆双瓣抓斗的整体结构设计轻盈，闭合力强，物料充填率高，所以被广泛的运用在了港口装卸散货上。抓斗从前的设计都是直接依靠经验来制造的，所以存在抓取比太小，抓取效率低等许多问题。1.1抓斗的概述抓斗，用于抓取散装物料的一种自动

5、取物装置，多用于工程机械中，常安装在吊车悬臂的末端。其抓取散货及卸料的过程完全是由起重机司机操纵并通过卷扬机拉放绳索以及抓斗的自重，所以不需要人去不断的布置挂钩和挂网，节约了大量劳动力，与此同时也节约了工人操作的时间，提高了装卸生产效率。所以，抓斗在港口，码头，矿石场等需要装货和卸货的作业中得到了非常广泛的使用。明确货物装货和卸货的批量处理任务,确认运输颗粒货物的路线后,起重机吊升装置的吨位和抓斗的工作情况可以决定抓斗起重机的装卸效率。经济性优良，效率高的装货和卸货工作，必须对散货的密度，起重机的起重量和卷扬机构，滑轮组等部件的转动速度有一个精准的抉择。与抓斗起重机装卸效率息息相关的是抓斗的获

6、取值,起重机的吊装吨位一定要大于等于抓斗抓取货物的数量和它自身的重量。因此设计首先要明确的方向是在综合思考操作的情况下，怎样才能设计出抓斗自身重量小而抓取量多的起重机抓斗，满足抓斗的斗体充分的填充。综合考虑在这里说的是在抓斗的使用年限里,搞定货物的大部分输出值和抓斗自身的成本比值。当设计合理的状态下,抓斗的操作年限应该和材质的选择及其构成相关,还与它自身的吨位有关。尽可能发挥起重机吊装的能力,表示抓斗在抓获散装货物的操作中,应根据微小波动偏差来确定斗体的·50·长撑杆双瓣四索抓斗的结构设计与优化装载能力。品质优异的抓斗，不能仅仅拥有光鲜的理论装载能力，而在正常的使用过程下，必须实实在在的达到所

7、标注的装载能力。斗容不足，意味着抓斗不能完全达到所标注的填充量，这将导致起重机的装卸效率大大降低，而斗容过量，则会使起重机超载，造成很多不安全的因素。在使用抓斗时，这些都是不希望的。所以必须要掌握影响抓斗填充量的关键因素，才能使抓斗抓取散货可以达到理论填充量。主要的影响因素有抓斗的底倍角，货物密度，货物的外形及其大小。抓斗依据开闭方式分类，分成单索抓斗，双索抓斗，四索抓斗，马达抓斗。单索抓斗常应用