某型號(hào)起重機(jī)抓斗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書(編輯修改稿)
2025-07-22 08:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 物、礦渣等。以往設(shè)計(jì)抓斗只重視物料容重，近年來研究表明，散料粒度也不容忽視。散料粒度在計(jì)算中以計(jì)算粒度出現(xiàn)，即將散料天然粒度的統(tǒng)計(jì)值，按粒度大小分級(jí)，各分級(jí)部分質(zhì)量乘以相應(yīng)部分的平均粒度后相加，再除以散料總質(zhì)量，即為該分級(jí)散料的計(jì)算粒度。抓斗的抓取量隨著顎板的開度和切口的切入力的增加而增大。圖31是一個(gè)模型抓斗在不同最大開度Lm時(shí)的抓取曲線和抓取量。從圖上可以看出，抓斗的開度增大可提高抓取能力是有限度的，存在極限值。抓斗顎板寬度B對(duì)切入阻力的影響較大，抓斗顎板較易切入料堆，若太寬則側(cè)壁的阻力就會(huì)相隨增大，抓取能力反而下降。通常采用抓斗的顎板寬度B與最大開度LM之比ψ來表征抓斗的結(jié)構(gòu)特性。ψ=；ψ=；ψ=。當(dāng)抓取松散物料時(shí)。通常用顎板寬度與最大開度之比表征抓斗的結(jié)構(gòu)特性。顎板底背角一般取10176。一15176。，若太大，則增加抓斗的閉合阻力，若太小，又增加刃口插入料堆的阻力。根據(jù)物料性質(zhì)，可選擇合適的角度。 最大開度Lm對(duì)抓取量的影響 抓斗自重G抓斗自重是影響抓取能力的重要因素。因?yàn)槠渥灾卮?，抓取散料時(shí)的垂直壓力大，抓取的散料量也多，設(shè)計(jì)抓斗時(shí)必須保障有足夠的自重。通常抓斗自重應(yīng)與所抓取散料的質(zhì)量相近，即Gt=ν*Vt（ν為散料容量、Vt為散料容積）當(dāng)用自重輕的抓斗抓取容重大的散料時(shí)，可在抓斗上附加質(zhì)量。實(shí)踐證明，增加抓斗上承梁和秤桿的質(zhì)量最有效，在鉸點(diǎn)附近增加額板的質(zhì)量也有效，在鉸點(diǎn)附近增加額板的質(zhì)量也有效。試驗(yàn)表明，在下承梁上增加質(zhì)量，對(duì)抓斗的抓取能力影響甚微。綜上，抓斗自重、顎板寬度與最大開度的比值、顎板底背角和散料計(jì)算粒度對(duì)抓取能力都有顯著影響。通過實(shí)例推理提出修改意見是關(guān)鍵問題。系統(tǒng)將抓斗方面的專家設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)歸納后，包含了不同類型抓斗各主要部件的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式及數(shù)據(jù)，整體幾何參數(shù)修改建議以及相關(guān)的推理計(jì)算公式。根據(jù)影響抓斗抓取能力的因素，本設(shè)計(jì)提出如下幾點(diǎn):(1) 抓斗自重抓斗抓取物料的能力是靠抓斗的自重載荷產(chǎn)生的。因此，抓斗自重是影響抓斗抓取能力的主要因素。物料的密度、塊度與內(nèi)摩擦系數(shù)等性質(zhì)對(duì)于抓斗的抓取能力有很大的影響。密度大、塊度大或內(nèi)摩擦系數(shù)大的物料難抓取，應(yīng)當(dāng)采用自重大的抓斗。(2) 抓斗自重分配抓斗各部分重量對(duì)于抓取能力的影響是不同的，應(yīng)力求把重量分配到對(duì)于抓取能力最有利的部分上。理論與實(shí)踐都指出，頭部與撐桿的重量最有效，斗體次之，加大橫梁重量效果最差。雖然頭部重量對(duì)于抓斗抓取能力很有效，但是它使抓斗重心提高，容易使抓斗在工作中翻到，影響生產(chǎn)。因此最合理的分配是把重量盡量放在鄂板的鉸點(diǎn)附近。(3) 斗體寬度斗體寬度窄可以使抓斗較容易插入物料，但太窄抓斗兩側(cè)壁阻力就相對(duì)增大，也會(huì)使抓取能力降低。(4) 抓斗最大開度增大開度可以提高抓取能力，但開度過大時(shí)，抓取深度卻急劇降低，在斗體閉合的后一階段內(nèi)，由于己抓取的物料阻力增加，使開閉力急劇增加，甚至將抓斗提起。降低抓斗抓取量。(5)斗體形狀對(duì)于細(xì)粒的、內(nèi)摩擦系數(shù)小的物料采用圓底抓斗，對(duì)于大中塊及內(nèi)摩擦系數(shù)大的物料采用平底抓斗，以減少抓取阻力。3．2抓斗設(shè)計(jì)計(jì)算抓斗根據(jù)被抓取的散物容量（ ^_D_Dd________），中性抓斗（ ^_D~ t/），重型抓斗（ ^__~ t/），特重型抓斗（ ^_D）。本次設(shè)計(jì)的抓斗起重機(jī)起重量為5t，取所抓取物料為容重為的物質(zhì)（如無煙煤、焦炭、干燥熔渣、小塊及中塊碎磚、各種標(biāo)號(hào)煤炭等），且散料分級(jí)為二級(jí)，取其計(jì)算粒度為43。抓斗自重可按以下公式確定：=*Q 式中 Q——抓斗起重機(jī)額定起重量（t）——抓斗自重系數(shù)，可由表3—1查出表31抓斗自重系數(shù)散料容重（t/）抓斗自重系數(shù)本次設(shè)計(jì)為抓取煤炭等散物，根據(jù)《常用散料特性表》可以查出，煤炭的散料容重為 ^_D_Dd__________????____，抓斗額定輕重重量為5t，則：=*Q=*5t=*5t=抓斗的各部分重量的分配對(duì)抓取性能又跟大的影響。抓斗各部分重量分配可參考以下公式：=*式中 __D_Dd___——抓斗自重分配系數(shù)，可由表32選取表32 抓斗自重分配系數(shù)顎板上承梁下承梁撐桿 由此，計(jì)算出抓斗各部件的理論重量為：顎板自重：=*=上承梁：=*=下承梁：=*=撐桿：=*=近幾年來，抓斗的顎板寬度有增大的傾向，這樣可以增大抓斗張開后的覆蓋面積。從而在滿足抓斗填充量的前提下，相應(yīng)的減小了抓斗閉合時(shí)在物料中的挖掘深度，使抓取阻力降低。顎板寬度B可以由以下公式計(jì)算： B= 式中——抓斗容積（）=其中——抓斗的抓取量（t）——散料容重（t/）——顎板寬度系數(shù)，由表33選取表33 顎板寬度系數(shù)散料容量（t/）顎板寬度系數(shù)根據(jù)散物容量，選取=====顎板寬度B= =*=抓斗最大開度=式中——抓斗最大開度系數(shù)，由表34選取表34 抓斗最大開度系數(shù)散物容重（t/）抓斗最大開度系數(shù)查表，==*=按以上公式計(jì)算出顎板的寬度B和最大開度后，可導(dǎo)出抓斗的其他幾何參數(shù)。Ⅰ.抓斗張開的覆蓋面積A=B*=*=Ⅱ.抓斗在抓取過程中的平均挖掘深度 H===Ⅲ.抓斗挖掘深度系數(shù)===Ⅳ.抓斗顎板長(zhǎng)度B與最大開度之比===抓斗顎板側(cè)面面積為： F=（15）式中 ——抓斗容積（）通常用作圖法確定顎板側(cè)面積，并與上式計(jì)算出的F相比，若不相等可調(diào)整Nb，直到與F相等。F===F=(+)++==令M==則==（1M）故=[M+（1M）M+tan+]顎板側(cè)形半長(zhǎng)為： ==又抓斗寬B=故抓斗閉合后，顎板側(cè)形半長(zhǎng)為：==上式中可查表35得=表35顎板側(cè)形半長(zhǎng)散料密度（容量）t/抓斗顎板側(cè)形系數(shù)——抓斗顎板底背角； 抓斗顎板側(cè)背角； _______________——貨物自然坡腳。根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》：=40176。，=13176。， ()=====*== ===*= F=(+)++=（+）*++=所計(jì)算值與理論值接近，故取=增加滑輪組倍率可以降低開閉繩在抓取過程中的張力，使挖掘壓力增大，提高了抓取能力。但滑輪組倍率增加會(huì)引起開閉繩磨損加劇，也使閉合行程和閉合時(shí)間加長(zhǎng)。因而應(yīng)當(dāng)綜合考慮將這些情況來確定滑輪組的倍率。雙繩抓斗的滑輪組倍率推薦值如下表36表36 滑輪組比率推薦值輕型抓斗中型抓斗重型抓斗特重型抓斗滑輪組倍率2~33 ~45~66所以，根據(jù)實(shí)際要求取滑輪組倍率m=3.對(duì)于散貨抓斗，受力分析時(shí)，抓取阻力主要由切入阻力、摩擦阻力和推壓阻力三部分構(gòu)成。抓斗是一個(gè)對(duì)稱機(jī)構(gòu)，研究時(shí)通常取半個(gè)抓斗進(jìn)行討論，受力情況如下圖: 抓斗機(jī)構(gòu)受力圖R1顎鏟水平刃口的切入阻力（kN）R2
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