【正文】 4．抓斗主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................................ 17 撐桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 17 強(qiáng)度計(jì)算 ........................................................................................................... 17 撐桿鉸與軸套驗(yàn)算 ........................................................................................... 19 斗體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 19 水平刃口板厚度 ............................................................................................... 20 斗底板厚度 ....................................................................................................... 20 水平刃口板寬度 ............................................................................................... 21 長(zhǎng)撐桿雙瓣四索抓斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化 IV 大彎板 ............................................................................................................... 21 斗體面板的強(qiáng)度驗(yàn)算 ....................................................................................... 22 上承梁的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 ......................................................................................... 23 滑輪組設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 23 軸承的選擇固定及壽命計(jì)算 ........................................................................... 25 軸的計(jì)算 .......................................................................................................... 26 銷(xiāo)軸的選擇及強(qiáng)度計(jì)算 ................................................................................... 29 下承梁的設(shè)計(jì) ................................................................................................... 30 抓斗 三維模型的建立 ................................................................................................. 31 上承梁 ............................................................................................................... 31 下承梁 ............................................................................................................... 31 平衡架 ............................................................................................................... 33 撐桿 ................................................................................................................... 33 斗體 ................................................................................................................... 34 抓斗的總裝 ....................................................................................................... 34 ............................................................................................................................... 36 設(shè)計(jì)變量 ..................................................................................................................... 36 目標(biāo)函數(shù) ..................................................................................................................... 36 約束條件 ..................................................................................................................... 37 優(yōu)化結(jié)果 ..................................................................................................................... 38 結(jié) 論 .................................................................................................................................. 43 參 考 文 獻(xiàn) ............................................................................................................................ 44 附錄 A 優(yōu)化程序 .................................................................................................................... 45 致 謝 .................................................................................................................................. 51 長(zhǎng)撐桿雙瓣四索抓斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化 1 自改革開(kāi)放以來(lái) ，我國(guó) 港口的裝卸行業(yè)得到了迅速的發(fā)展，陸續(xù) 建成了北倫 港礦石中轉(zhuǎn)碼頭，寶鋼主、副原料碼頭等一 大 批現(xiàn)代化 的 散貨 ，礦石 專(zhuān)用碼頭 。 現(xiàn)如今 ， 抓斗卸貨船 的使用率最高，作為卸 貨船 最重要的 零件 抓斗 ， 大家 對(duì)它進(jìn)行了越來(lái)越多的 探究 。因?yàn)?抓斗的很多參數(shù)會(huì) 直觀地 反映 到 裝 載、 卸 載 礦石、 煤炭等 顆粒貨物 的 工作 效率。國(guó)內(nèi)目前使用的抓斗種類(lèi)有很多，剪式抓斗有著抓取比大的有點(diǎn)，可以在相同的時(shí)間內(nèi)抓取 更多的散貨，但是它閉合后外形尺寸較大，使抓取散貨的空間受到限制；多瓣抓斗適合抓取塊狀或形狀不規(guī)則的物料，它不僅在抓取物料的時(shí)候有良好的切入性，而且多瓣的耐磨性也比較好，但是多瓣抓斗基本都是靠液壓或者電動(dòng)的，不適合用在大噸位上；長(zhǎng)撐桿雙瓣抓斗的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輕盈，閉合力強(qiáng)，物料充填率高 ，所以被廣泛的 運(yùn)用在了港口裝卸散貨上。抓斗從 前的設(shè)計(jì)都是直接依靠 經(jīng)驗(yàn)來(lái) 制造 的，所以存在抓 取 比太小，抓取 效率低等許多 問(wèn)題。 抓斗的概述 抓斗， 用于抓取散裝物料的一種自動(dòng)取物裝置，多用于工程機(jī)械中 ， 常安裝在 吊車(chē)懸臂的末端。 其 抓取散貨及卸料的 過(guò)程完全是由起重機(jī)司機(jī)操縱并 通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)拉放繩索以及抓斗的自重， 所以 不需要人去不斷的布置掛鉤和掛網(wǎng) ， 節(jié)約了大量 勞動(dòng)力， 與此 同時(shí)也節(jié)約 了 工人 操作的時(shí)間， 提高了裝卸 生產(chǎn) 效率。 所以 ，抓斗在港口 ，碼頭，礦石場(chǎng)等需要裝貨和 卸 貨的 作業(yè)中 得到了非常廣泛的使 用。 明確貨物裝貨和卸貨 的批量處理任務(wù) ,確 認(rèn) 運(yùn)輸 顆粒貨物 的路線后 ,起重機(jī)吊 升裝置的噸位和抓斗的工作情況可以決定抓斗起重機(jī)的裝卸效率。 經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)良 ，效率高 的 裝貨和卸貨工作 ， 必須 對(duì) 散貨的 密度 ， 起重機(jī)的起重量和 卷?yè)P(yáng)機(jī) 構(gòu) ，滑輪組等部件的 轉(zhuǎn)動(dòng)速度有一個(gè)精準(zhǔn)的抉擇 。 與抓斗起重機(jī)裝卸效率 息息 相關(guān)的是抓斗的獲取 值 ,起重機(jī)的吊裝噸位一定要 大于等于抓斗抓取貨物的數(shù)量和 它 自身的重量。 因此 設(shè)計(jì) 首先要明確 的方向是 在綜合 思考操作 的情況下， 怎樣才能 設(shè)計(jì) 出抓斗自身重量 小 而 抓取量多的起重機(jī)抓斗， 滿足抓斗的斗體 充分的填充 。 綜合 考慮 在這里 說(shuō) 的是在抓斗的使用 年限 里 ,搞定貨物的大部分輸出值和抓斗 自 身的成本 比值。當(dāng)設(shè)計(jì)合理的 狀態(tài)下 ,抓 斗的 操作 年限 應(yīng)該和材質(zhì) 的 選擇 及其 構(gòu)成相關(guān) ,還 與它自身的 噸位 有關(guān)。 盡可能發(fā)揮 起重機(jī)吊裝 的能力 ,表示 抓斗在抓 獲 散裝貨物的 操作中 ,應(yīng)根據(jù) 微小波動(dòng)偏差來(lái)確定斗體的 裝載能力 。品質(zhì) 優(yōu)異的抓斗，不能僅僅擁有 光鮮 的理論 裝載能力，而在 正常 的 使用 過(guò)程 下 ， 必須實(shí)實(shí)在在的達(dá)到所標(biāo)注的 裝載能力 。 斗容 不足， 意味著抓斗不能完全達(dá)到所標(biāo)注的填充量，這將導(dǎo)致 起重機(jī)的裝卸效率 大大 降低，而斗容 過(guò)量，則會(huì)使起重機(jī)超載，造成很多不安全的因素。 在使用抓斗時(shí)，這些都是不希望的 。所以必長(zhǎng)撐桿雙瓣四索抓斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化 2 須要掌握影響抓斗填充量的關(guān)鍵因素，才能使抓斗抓取散貨可以達(dá) 到理論填充量。 主要的 影響因素有抓斗的底倍角， 貨物 密度， 貨物的 外形 及其大小 。 抓斗依據(jù)開(kāi)閉方式分類(lèi)，分成單索抓斗，雙索抓斗，四索抓斗，馬達(dá)抓斗。單索 抓斗常 應(yīng)用 在 帶有掛 鉤 的 起重機(jī) 上，方便裝卸少見(jiàn)的，不規(guī)則的散裝貨物， 但 其構(gòu)造與使用比較繁瑣 ，生產(chǎn)效率低。雙索 抓斗需要 裝配定制 的雙卷筒 在 起重機(jī) 上 ，但是它的生產(chǎn)效率高，可以抓 獲不同種類(lèi)的貨物 ，廣泛使用。四繩抓斗相較于雙繩抓斗多了一組閉合繩和支撐繩，可以使抓斗的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn) 定，不容易打轉(zhuǎn)。馬達(dá)抓斗設(shè)計(jì)本身就裝 有 控制抓斗 開(kāi)閉 的設(shè)備，不需要定制 雙卷筒起重機(jī)，只是 需要附加 帶有 電纜 的 卷筒。其中本文具體寫(xiě)的是四索 抓斗。 抓斗依據(jù)抓取物料 密度可以分成輕 便 型抓斗， 抓煤炭較多； 中型抓斗， 抓糧食等；重型抓斗， 抓礦石等； 特重型抓斗 ，抓巨大的礦石等 ，其中礦石屬于 第三種 。 抓斗根據(jù)顎瓣的數(shù)量可以分成雙瓣抓斗和多瓣 抓斗。其中雙顎瓣抓斗抓取的是 一般散粒物料，礦石就屬于一般物料，所以適合用雙顎板的抓斗。多瓣抓斗的顎瓣數(shù)量 是指三 個(gè)以上， 大多數(shù)采用六個(gè)或者八個(gè)，抓取 大塊物料，廢 棄 鋼 材和木料 的效果比較好。 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 國(guó)外研究現(xiàn)狀 隨著現(xiàn)代工業(yè) 飛速 上升 ，使社會(huì)的生產(chǎn)力又飛躍了一個(gè) 層次 。當(dāng)今 世界的工業(yè)生產(chǎn)，基于社會(huì)需要的多樣性，產(chǎn)品的加工和生產(chǎn)也從單一品種的大批量向著多樣產(chǎn)品