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畢業(yè)設(shè)計-長撐桿雙瓣四索抓斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化(文件)

2024-12-26 08:29 上一頁面

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【正文】 足此式: ? ? ? ?壓???? ???? kFT rk。 ? ? ?????? ???????? 2121422 )1( 42422 GGGmGGmST 計算。 在抓貨時,支撐 繩并不受力,所以在閉合繩支撐 裝滿貨物的 抓斗時,閉合繩受到的 張開力 最大, 能夠得到的值 為:GS ?? 2max2 ? 。這樣又能夠減輕撐桿的自重,還可以保證撐桿的強度。兩根撐桿之間沒有剛性連接,但有時在橫向加有鉸接的連桿。 4.抓斗主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 撐桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計 顎板與撐桿 之間 的連接方式采用鉸接連接 。 其中 1,5,4 ??? hl PPN ,代入數(shù)據(jù)得: 115243 ??????F 長撐桿雙瓣四索抓斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化 將所有 數(shù)據(jù)代入鋼絲繩長度 的 計算式中得: )()(繩 mml ???????? ?, 由其他條件綜合?。?)(繩 mml 18345? 。抓斗張開狀態(tài)的簡圖如下所示: 圖 接著 算出 閉合繩 的 長度 和抓斗 關(guān)閉狀態(tài)下 閉合繩 繩子被 抽出 的 長度: 閉合繩長度: ))(2021~1500()1(2m a x mmmmmDmhl ???? ?繩 () 長撐桿雙瓣四索抓斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化 圖中 )(8156 mmh ? ,則 )(1 0 1 52 0 08 1 54 mmh ??? 。 確定并繪制 抓斗總體結(jié)構(gòu)尺寸 的簡圖 (閉合狀態(tài)和張開狀態(tài)) 閉合狀態(tài)的抓斗簡圖如下所示: 圖 抓斗的滑輪直徑取為 D 繩d18? ,則取 繩21 .2 5 21 .2 5 28 59 (5 )D d mm? ? ? ?; 下承梁的滑輪中心距 2~03 Dh ? ,則取 3 ( )2Dh mm?? ; 上下承梁滑輪間的 最小 距離 )(250~1002 mmh ? , 則取 2 250( )h mm? ; mi n 2 25 0 59 5 84 5( )h h D mm? ? ? ? ? 又計算得: max 2715( )h mm? 撐桿與 豎直 線 段 間的夾角 ? ,依 據(jù)對 市面上 現(xiàn)有 的 長撐桿 雙瓣四索 抓斗 的 分析, 在上承梁 和撐桿 采取 雙鉸 孔 連接 的情況下 , 在 ?? 28~23?? 中選取 ;當撐桿與上承梁 采用單鉸 鏈 連接時: 在 ?? 35~25?? 中選取 ; 此設(shè)計中取 ?30?? 。 通過多次 試驗來 確 定, 還 與 鋼絲 繩的 強度, 抓斗 起升機構(gòu)工作級別和 繩索可不可以旋轉(zhuǎn)相關(guān) 。 因為此設(shè)計中 r=,故取 m=5. 選擇鋼絲繩 抓斗在抓 取 貨 物 閉合 斗體 后 并 升起 的 一 瞬間,閉合繩 承 擔 其動載 荷 所 能 產(chǎn)生 的最大作用力 、抓斗的貨物和自重 , 然而思考 最大作用力 能夠保持的 時間 非常短暫 ,而且鋼絲繩 的損耗 一大部分原因是 疲勞 應(yīng)力 , 因此一般不需要通過其最大載荷計算, 一般來說 ,鋼絲繩 能夠承受的額定 載荷可 根據(jù) 來取 : )()( tfGGGSS ???? 貨斗 ( ) 式中: 貨G — 抓斗 抓取的貨物重量,單位為 tf; G— 起重機的額定起重量,單位為 tf。E 為半徑作圓弧,便可畫出抓斗的顎板側(cè)板的幾何圖形; ( 7)圖中顎板鉸點 O 的距離 由下式確定: 。引出 AC 的垂直線 O39。 因為是 圓弧 形的顎板側(cè) 面 板 塊 可以 取 最 大值。 rCO ? ; 則 ??360 )90()(212 20101 ?? ????? rlrhBVF ,由梯形 ABO39。 再者說 大中塊 貨物 , 如大礦石等,適合 用 形狀光滑,有棱角 的顎板。 ( 1) 抓斗張開的覆蓋面積 2mA= B L 1. 96 4 3. 70 9 7. 28 4 m? ? ? ? ( ) ( 2) 抓斗抓取貨物時的平均挖掘深度 ? ? ? ( ) 長撐桿雙瓣四索抓斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化 因 為增 大顎板 的 寬度 從而 增 加 抓斗 打 開后 對 貨物 的 覆 抓取 面積,在滿足抓斗填充量的 首要條件 下,相應(yīng)地減小了抓斗閉合時的挖掘深度, 從而降低挖掘阻力。 8 抓斗自重的確定及其 分配 對于 優(yōu)秀的抓斗設(shè)計來講 , 能夠使抓斗的 抓獲能力 達到最佳 , 一定要依 據(jù) 貨物 的堆積密度 來 確定 抓斗的 關(guān)鍵 尺寸 。礦石,不像糧食什 么的需要用專用的封閉式斗體的抓斗,所以采取雙顎板。 抓取物是礦石 長撐桿雙瓣四索抓斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化 按順序經(jīng)歷上文中的四個過程,抓斗即做完了一個完整的循環(huán),并恢復(fù)到循環(huán)開始前的形態(tài),時刻準備投了再次的工作狀態(tài)。同一瞬間,滿載抓斗的所有的噸位都是由支撐繩來承受。隨后收緊閉合繩, 使上、下 承梁互相接近,則抓斗逐漸閉合并抓取散貨,見圖 )。 5四索是指 通過四根鋼絲繩 來控制抓斗的工作 ,其中兩根 鋼絲繩 掛 在上承梁 的導(dǎo)繩裝置 上,稱為支持繩,另 外 兩根 鋼絲繩 稱為閉合繩,它 的工作原理是 穿 過上承梁 , 再穿 過 上 下 承梁的滑輪 組 后,固定在 下承梁上, 所以需要兩臺分離的卷揚機構(gòu)。 所以,我國在抓斗改進的方面 必須要在加倍的努力和學(xué)習(xí)國外的技術(shù)長撐桿雙瓣四索抓斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化 中國在 抓斗設(shè)計的 關(guān)鍵問題中一大部分都得以完善 ,能夠保證港口順利的進行裝卸工作。 但從總體發(fā)展的水平來看,我國在抓斗生產(chǎn)的技術(shù)方面還是落后德國一大截的。 和抓取性能,必須要選取合理的參數(shù),還要保證抓斗各部件的強度校核和工藝方面的合理性。 在我國 的抓斗發(fā)展史上有過重大貢獻的具體有四位, 有著抓斗大王稱號的包起帆,他致 力于港口 起重機械的 裝卸工具的發(fā)明創(chuàng)造 20 多年 。只 有從事、研究起重機械行業(yè)的公司 , 如德國的佩納 和德瑪格, 美國 的羅克韋爾 ,日本 的 真砂株式會社等 公司有所涉及 。多瓣抓斗的顎瓣數(shù)量 是指三 個以上, 大多數(shù)采用六個或者八個,抓取 大塊物料,廢 棄 鋼 材和木料 的效果比較好。其中本文具體寫的是四索 抓斗。單索 抓斗常 應(yīng)用 在 帶有掛 鉤 的 起重機 上,方便裝卸少見的,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。 2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 過程 下 , 必須實實在在的達到所標注的 裝載能力 。 因此 設(shè)計 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 出抓斗自身重量 小 而 抓取量多的起重機抓斗, 滿足抓斗的斗體 充分的填充 。 所以 ,抓斗在港口 ,碼頭,礦石場等需要裝貨和 卸 貨的 作業(yè)中 得到了非常廣泛的使 用。國內(nèi)目前使用的抓斗種類有很多,剪式抓斗有著抓取比大的有點,可以在相同的時間內(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的,不適合用在大噸位上;長撐桿雙瓣抓斗的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計輕盈,閉合力強,物料充填率高 ,所以被廣泛的 運用在了港口裝卸散貨上。 1最后,編寫程序, 用 C 語言 對抓斗 的抓取 力進行了 研究,以抓斗閉合繩拉力 生成 的抓取力 作 為目標函數(shù),將設(shè)計好的抓斗參數(shù) 通過數(shù)學(xué) 方法 變成 函數(shù) 方程 。 但是 目前在使用的礦石抓斗的抓獲 效率不是很大,所以 想要通過復(fù)合函數(shù)循環(huán)求解 的方法 改進參數(shù) ,提 升 抓斗的抓獲力,從而提高抓獲 效率。節(jié)約 額外的勞動力和 卸貨 時間,還 很大程度上 提升 了 抓斗工作 的效率。根據(jù)計算出來的抓斗的數(shù)據(jù),用 INVENTOR 制圖軟件建立一套簡易的抓斗模型。 關(guān)鍵詞: 抓斗,參數(shù)化,模型, C 語言 長撐桿雙瓣四索抓斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化 II The Structural Design and Optimization of The Grab with Long Poles, TwoJaw and FourRope Abstract The invention of the grab bucket is a kind of progress in the history of mankind, from using a large amount of labor to carry items to only need a clamshell crane driver operation to grab objects now. Save the extra labor and auxiliary time, and also greatly improve the efficiency of loading and unloading. But I think the grab efficiency of the ore grab is not very big, So I want to improve grab grasping force through parameter optimization to improve the efficiency of scraping. The specific method is: First, it based on the internships that I work in the experience and access to some related information to formulate the tonnage and capture materials of the grab that I will design. To make sure some major parameters that grab design needs. Then analyze and design the main ponents of grab, In the design process, the most important things are the characteristics of bulk material and parameters determination of a grab itself. Afterwards, I check the strength of the main parts, such as shaft, bearing, key, jaw and so on. According to the grab data that calculated with, then using the inventor mapping software to establish a simple model of the grab bucket. At last, write a program and use MATLAB to analyze the grab force, To grab a closed rope tension produced by grasping force as objective function, front already will design the grab parameter transformed as the linear equation. Under the condition of ensure the structural strength of grab, optimizing the key parameters of grab with long poles double jaw plate. Revised the key parameters of grab design that based on the experience in the past ,and improve the grasping force of 20% more than the original plan. According to the data after the optimization, draw a grab main ponents, such as upper and lower beam, the bucket body, balance, poles of engineering drawing and assembly drawing. Key Words: Grab, Parameter, Model, C language 長撐桿雙瓣四索抓斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化 III 目 錄 ........................................................................................................................
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