某型号起重机抓斗结构设计说明书
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抓斗桥式起重机技术说明一、产品用途本起重机广泛地适用于各厂矿普通货物的吊装作业,配置抓斗这种专用吊具进行特殊作业。
二、产品类型如图所示,本机为抓斗桥式起重机,主梁采用正轨箱型结构。
主梁下设闭式司机室,大车采用安全滑触线导电,小车采用电缆导电,各机构均采用电阻调速。
三、设计、制造的标准及规范如下:1、GB3811-83 《起重机设计规范》2、GB6067-85 《起重机安全规程》3、GB/T14405-93 《通用桥式起重机》4、GB10183-88 《桥式和门式起重机制造及轨道公差》5、GB5905-86 《起重机械试验规范和程序》6、GB8918-88 《优质钢丝绳》7、GB8923 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》8、GB699;GB700 《碳素结构钢》9、GBJ232-86 《电气装置安装工程施工及验收规范》10、JB4315-86 《起重机电控设备》11、TJ231 《机械设备安装工程施工及验收规范》12、GB9286 《色漆和清漆漆膜的规划试验》四、技术规格和主要技术条款4.1 起重机的结构、机构、机电设备和安全保护装置符合国家现行起重机及有关标准和规范规定。
4.2 有足够的强度、刚度、与使用寿命。
各机构安全可靠,工作平稳,震动和噪声符合规范规定。
4.3 电控系统与操作系统工作灵敏可靠,机电安全联锁和安全保护装置齐全,工作灵敏准确耐用。
4.4 制造起重机的材料符合国家冶金部标准。
4.5 主要机电设备提供出厂质量合格文件。
4.6 外协的电气设备和元件,遵循质量可靠,备件提供应及时,择优选用,并经用户确认。
4.7 各结构具有良好的可拆性,整机操作、维护、保养和修理方便。
4.8 钢材进行了抛光除锈的表面预处理,表面粗糙度达到GB8932《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》标准,钢板为Sa2.5级,型钢为St3级。
4.9 焊缝按规定进行超声波探伤,提供探伤报告。
4.10 安装后的吊车大梁,在跨中S/10范围内上拱度为(1.1-1.3)S/1000(S为起重机跨度),提供上拱度实测记录。
毕业设计说明书起重机抓斗设计与分析学生姓名:学号:学院:系名:机械工程与自动化专业:机械设计制造及其自动化指导老师:年 6月起重机抓斗结构设计设计与分析摘要起重机抓斗是起重机械必不可少的一部分,广泛用于港口、码头、车站货场、矿山等方面装载各种散货、原木、矿物、煤炭、砂石料、土方石等。
起重机抓斗具有提高生产效率和提高生产安全性的特点。
起重机抓斗种类繁多,在不同的场合有不同类型的抓斗,起重机抓斗功能分为空抓斗下降、抓货、满载抓斗上升和卸货。
我国经济飞速发展的今天,抓斗在我国国民经济生产甲的使用范围将日益扩大,具有较好的经济效益,广阔的发展前景。
在起重机抓斗结构设计与分析的过程中,通过收集相关资料,确定抓斗的设计方案,并对其进行结构设计计算,运用Solidworks绘制抓斗组成零件的三维模型,装配所设计的抓斗零件,并绘制二维工程图,然后运用Solidworks软件中的Simulation插件对所设计的抓斗进行有限元分析,判断抓斗的合理性,对所设计抓斗进一步修改,确定最终的抓斗结构。
关键词:计算,Solidworks,三围建模,装配,二维工程图,Simulation,有限元分析Design and analysis of structural design of Grab crane AbstractCrane grab is an essential part of lifting machinery, widely used in ports, terminals, stations garages, loading various aspects of mining and other bulk cargo, timber, minerals, coal, sand and gravel, earth stone. Grab crane with increased productivity and improved safety in production characteristics. Crane grab variety, on different occasions have different types of grabs, crane grab function into an empty grab down, grab the goods, loaded up and grab unloading. The rapid development of China's economy today, grab the national economy will be the use of production A growing, with good economic, broad prospects for development.In the process of design and analysis of grab crane structure, through the collection of relevant information, determine the design scheme of grab, and designthe structure of the calculation, 3D model using Solidworks drawing grab components, assembly design of grab parts, and 2D engineering drawings, and then use Solidworks software to the Simulation plug-in for the finite element analysis on the design of grab, grab the rationality of judgment, further modifications to the design of grab bucket structure, determine the final structure of the grab..Keywords: Calculate, Solidworks, measurements modeling, assembly, two-dimensional engineering drawings, Simulation, finite element analysis目录第1章前言 (1)1.1课题介绍 (1)1.2抓斗作业在国民生产中的作用 (1)1.3国内外抓斗发展史 (2)1.3.1国外抓斗研究的发展史 (2)1.3.2国内抓斗研究的发展史 (3)1.4抓斗设计及研究现状 (3)1.5抓斗的发展方向 (3)1.6本课题的现实意义 (4)1.6.1任务及要求 (4)1.6.2现实意义 (5)第2章抓斗方案的确定 (6)2.1抓斗类型 (6)2.2抓斗的选用 (7)2.3抓斗方案的确定 (7)2.3.1不同抓斗性能的比较 (7)2.3.2方案的确定 (10)第3章液压抓斗的结构设计计算 (14)3.1总体方案确定 (14)3.2.2 刃口板厚度 (16)3.2.3抓斗强度计算 (17)3.2.4抓斗自重的分配 (18)3.3抓斗液压系统的确定 (19)第4章抓斗三维建模与绘图 (21)第5章抓斗的有限元分析 (25)5.1有限元分析软件介绍 (25)5.2分析过程与结果 (25)第6章总结 (30)参考文献 (31)致谢 (32)第1章前言1.1课题介绍抓斗是广泛应用于装卸散货的一种取物装置(今年来还发展了许多用于装卸件货,例如木材、钢锭的抓具,广义上,他们也应被纳入在抓斗的范围内)。
1.概述80年代以来,我国相继建成了宝钢主、副原料码头,北仓港矿石中转码头以及多座大型火力发电厂煤炭卸货码头等一批现代化散货专用码头,其卸船设备一般为起重量30~50t的抓斗桥式卸船机。
国内现用的剪式抓斗有抓取比大的优点,但闭斗后外形尺寸太大;斜压式抓斗是一种不对称的长撑杆抓斗,它在抓货后,留下的不对称轨迹对后面的逐层抓取不利。
只有长撑杆双颚板抓斗在抓取各类散货时具有良好的适应性。
近几年国内设计制造的长撑杆抓斗已先后用于宝钢副原料码头,浙江北仓港电厂煤炭码头,广东某电厂及大连港甘井子煤场等地,使用性能良好。
1.1抓斗的总体描述抓斗,工程机械用,安装于吊车悬臂末端,用于抓挖土方或散装物。
由于其装货与卸货过程完全是由起重机司机操纵并依靠机械的力量自动进行,因而完全不用人工装网络与挂摘钩,避免了繁重的人力劳动,节省劳动力,同时也节省了辅助时间,大大提高了装卸效率。
因此,抓斗在港口装卸作业中起着十分重要的作用,得到了极其广泛的采用。
当给定散货装卸任务之后,也就是确定搬运散货的行程之后,抓斗起重机的装卸效率取决于起重机的起重量与机构的工作速度。
经济性良好的装卸作业,要求对起重机的起重量和其他装备的驱动功率有一个绝佳的选择。
因为抓斗起重机的装卸效率与抓斗的抓获量密切相关,而且起重机的起重量又必须等于抓斗的自重加上其抓获量,所以设计的最重要课题就是如何设计出自重尽可能小而抓获量尽可能多的抓斗,即在考虑在使用抓斗的综合经济效益前提下,尽可能使抓斗获得最大的填充率。
这里所说的综合经济效益是指在抓斗的允许使用寿命内,完成的散货装卸量的产值与抓斗本身的造价比而言。
当设计合理时,抓斗的使用寿命理应与其结构材料的强度,也就是与其自重有关。
抓斗起重机的起重量利用率可由抓斗抓取的散货质量与散货质量加抓斗的自重之比来量度,或者用抓斗的抓取能力系数来衡量抓斗的抓取性能。
针对需要装卸的散货种类,选择最佳的抓斗参数,精心满足抓斗的强度与刚度要求,即能获得满意的抓斗填充率,因而也就极大地提高了起重机起重量的利用率。
抓斗桥式起重机技术说明一、产品用途本起重机广泛地适用于各厂矿普通货物的吊装作业,配置抓斗这种专用吊具进行特殊作业。
二、产品类型如图所示,本机为抓斗桥式起重机,主梁采用正轨箱型结构。
主梁下设闭式司机室,大车采用安全滑触线导电,小车采用电缆导电,各机构均采用电阻调速。
三、设计、制造的标准及规范如下:1、GB3811-83 《起重机设计规范》2、GB6067-85 《起重机安全规程》3、GB/T14405-93 《通用桥式起重机》4、GB10183-88 《桥式和门式起重机制造及轨道公差》5、GB5905-86 《起重机械试验规范和程序》6、GB8918-88 《优质钢丝绳》7、GB8923 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》8、GB699;GB700 《碳素结构钢》9、GBJ232-86 《电气装置安装工程施工及验收规范》10、JB4315-86 《起重机电控设备》11、TJ231 《机械设备安装工程施工及验收规范》12、GB9286 《色漆和清漆漆膜的规划试验》四、技术规格和主要技术条款4.1 起重机的结构、机构、机电设备和安全保护装置符合国家现行起重机及有关标准和规范规定。
4.2 有足够的强度、刚度、与使用寿命。
各机构安全可靠,工作平稳,震动和噪声符合规范规定。
4.3 电控系统与操作系统工作灵敏可靠,机电安全联锁和安全保护装置齐全,工作灵敏准确耐用。
4.4 制造起重机的材料符合国家冶金部标准。
4.5 主要机电设备提供出厂质量合格文件。
4.6 外协的电气设备和元件,遵循质量可靠,备件提供应及时,择优选用,并经用户确认。
4.7 各结构具有良好的可拆性,整机操作、维护、保养和修理方便。
4.8 钢材进行了抛光除锈的表面预处理,表面粗糙度达到GB8932《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》标准,钢板为Sa2.5级,型钢为St3级。
4.9 焊缝按规定进行超声波探伤,提供探伤报告。
4.10 安装后的吊车大梁,在跨中S/10范围内上拱度为(1.1-1.3)S/1000(S为起重机跨度),提供上拱度实测记录。
抓斗桥式起重机QZ10t-16.5m A6技术说明书山东贝特起重机有限公司2016年12月一、起重机技术参数QZ10t x16.5 m A6抓斗桥式起重机详细配置二、设计制造执行的主要规范GB/T3811-2008 起重机设计规范GB/T5905-2011 起重机实验规范和程序GB50278-2010 起重设备安装工程施工及验收规范GB50256-1996 电气装置施工及验收规范TSG Q0002-2008 起重机械安全技术监察规程-桥式起重机GB6067-2010 起重机安全规程JB/T 10559-2006 起重机械无损检测钢焊缝超声检测ZBJ80006 起重机用铸造滑轮ZBJ80007 起重机用铸造卷筒GB10095 渐开线圆柱齿轮精度GB4628 桥式起重机圆柱车轮JBT6392 起重机车轮GB8918 优质钢丝绳JB4315 起重机电控设备GB/T14407 通用桥式和门式起重机司机室技术条件GB10183 桥式和门式起重机制造及轨道安装公差三、机构部分1、起升机构起升机构采用规范的结构布置形式, 电动机通过减速机驱动卷筒,电机和减速机之间采用齿轮联轴器及传动轴连接,结构紧凑, 便于装配和维修。
卷绕系统由卷筒、抓斗上的动滑轮组通过钢丝绳连接而成。
设置旋转式起升限位开关。
所有旋转构件均设置防护罩。
起重机配用抓斗为四绳抓斗,其构造由上横梁、拉杆、下横梁、斗部四个部分组成,四绳抓斗主要与桥式起重机配套使用,用于抓取各类松散的堆积物,进行装车、卸车、转堆、加料等作业,其工作原理在桥式起重机小车上配有两组卷扬机构,每组卷扬机构引出两根钢丝绳,其中两根一组分别在抓斗平衡梁两端作支持作用,另一组钢绳经上横梁的滑轮与下横梁的滑轮组成滑轮组,起开闭斗部作用。
工作开始,支持钢绳将抓斗起吊在适当位置,然后放下,开闭钢丝绳,这时靠下横梁的自重迫使斗部横梁大轴为中心将斗部打开,当斗部开至两耳板的碰块相撞时,斗部打开到最大极限,开斗时上横梁滑轮和下横梁滑轮中口距加大,然后支持钢绳落下,将已打开的抓斗落在要抓取的松散堆积物上面,每收拢开闭钢绳将上、下横梁滑轮的中心距恢复到原来位置,这样就完成了抓斗物料过程,最后,提升开闭钢绳,整个抓斗被吊起经起重机移动到全部料场地,卸下抓取物料。
某型号起重机抓斗结构设计摘要:首先要对起重机抓斗进行自重分配,对抓斗的结构进行设计以及计s 算,然后对抓斗进行受力分析,其次,对抓斗进行验算校核,最后根据设计参数对抓斗进行三维建模以及绘制二维工程图。
关键词:抓斗;参数;校核;三维建模Grab a certain type of crane designAbstract:We must first carry out weight distribution of the crane grab,grab the structure of the design and calculation, then grab stress analysis, and secondly, to grabwere checking verification, according to the final design parameters for grabs three-dimensional construction mold and drawing two-dimensional drawings.Main glossary:Grab;parameter;Checked;Three-dimensional modeling目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)目录 (Ⅲ)1 绪论 (1)1.1 抓斗的概述 (1)1.2 抓斗的发展趋势 (2)1.2.1 国内起重机抓斗发展趋势 (2)1.2.2 国外起重机抓斗发展趋势 (3)1.3 抓斗的分类 (4)2 抓斗方案的确定 (8)2.1 抓斗的选用 (8)2.3 抓斗的结构 (9)2.4 抓斗的工作原理 (9)3 抓斗的结构设计及计算 (11)3.1 抓斗的主要技术参数 (11)3.2 抓斗自重的确定 (11)3.2.1 抓斗抓取能力的影响因素 (11)3.2.2 抓斗的自重 (12)3.2.3 抓斗自重的分配 (12)3.2.4 颚板宽度 (13)3.2.5 抓斗的最大开度 (14)3.2.6 抓斗的其他几何参数 (15)3.2.7 抓斗颚板侧面形状 (15)3.2.8 滑轮组的倍率 (18)3.3 抓斗各部分的具体参数 (18)3.3.1 上承梁具体参数 (18)3.3.2 下承梁具体参数 (18)3.3.3 滑轮支撑体具体参数 (18)3.3.5 颚板具体参数 (19)3.3.6 滑轮 (19)3.4 抓斗的验算 (19)3.4.1 对抓取能力进行验算 (19)3.4.2 对颚板的强度进行校核 (20)3.4.3 颚板跟撑杆链接处连接轴的校核 (21)3.4.4 对连接螺栓M48强度校核 (21)3.4.5 对撑杆强度进行校核 (22)3.4.6 对滑轮组轴强度进行校核 (22)4 对零件三维建模 (23)4.1 SoidWorks软件的简介 (23)4.2 SolidWorks软件常用工具栏 (23)4.2.1 标准栏 (23)4.2.2 视图工具栏 (24)4.2.3 草图绘制工具栏 (24)4.2.4 特征绘制工具栏 (24)4.3 对抓斗实体进行三维建模 (24)4.3.2 下承梁建模 (27)4.3.3 撑杆建模 (28)4.3.4 垫圈建模 (29)4.3.5 滑轮建模 (30)4.3.6 颚板1建模 (31)4.3.7 颚板2建模 (33)4.3.8 滑轮装配体 (34)4.3.9 抓斗装配体 (35)4.4 对各零件绘制二维工程图 (35)4.4.1 撑杆二维工程图 (35)4.4.2 上承梁二维工程图 (36)4.4.3 下承梁二维工程图 (37)4.4.4 滑轮支撑体二维工程图 (37)4.4.5 垫圈二维工程图 (38)4.4.6 滑轮二维工程图 (39)4.4.7 颚板二维工程图 (39)4.4.8 抓斗二维工程图 (41)参考文献 (43)致谢 (45)1 绪论1.1 抓斗的概述抓斗,英文名叫grapple,俄文名叫грейфер;是对物料实施抓取和卸掉物料的一种吊具,抓取和卸掉物料一般是要靠它的左右两个合斗或者多个颚板的开合来实现的。
毕业设计(论文)任务书I 、毕业设计(论文)题目:1.5m 3单轨抓斗起重机设计 II 、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求:1.5m 单轨抓斗起重机是用来对物料起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备,它可以减轻体力劳动、提高劳动生产率或在生产过程中进行某些特殊的工艺操作,实现机械化和现代化。
1. 起 重 量: t 5.13.起升速度: min 16m =ν升 4. 运行速度: min 45m =ν运 5. 起升高度: m H 20=II I 、毕 业设计(论文)工作内容及完成时间:1. 查阅相关资料,外文资料翻译(6000字符以上),撰写开题报告。
第1周—第2周2.运动及动力参数计算 第3周—第4周 3.总装图设计 第5周—第8周 4. 主要零、部件强度及选用计算 第9周—第11周 5.绘制零、部件图 第12周—第16周 6. 整理毕业论文及答辩准备 —第17周 Ⅳ 、主 要参考资料: 【1】孙桓等主编.机械原理. 北京:高等教育出版社,2001 【2】濮良贵等主编.机械设计. 北京:高等教育出版社,2001【3】张质文、刘全德主编,起重运输机械.北京:中国铁道出版社,1983,【4】张质文主编. 起重机设计手册. 北京: 中国铁道出版社,2001【5】宗武、樊迪民主编.起重机设计计算.北京:北京科技出版社,1988【6】徐灏主编.机械设计手册(第四版).北京:机械工业出版社.1991【7】Shigley J E,Uicher J J.Theory of machines and mechanisms.New York:McGraw-Hill Book Company,1980南昌航空大学科技学院机械设计制造及其自动化专业0781051班学生(签名):日期:自2010年月日至2011年月日指导教师(签名):机械设计系(室)主任(签名):贺红林。
抓斗桥式起重机QZ10t-16.5m A6技术说明书山东贝特起重机有限公司12月一、起重机技术参数QZ10t x16.5 m A6抓斗桥式起重机详细配置二、设计制造执行的主要标准GB/T3811-起重机设计规范GB/T5905-起重机试验规范和程序GB50278- 起重设备安装工程施工及验收规范GB50256-1996 电气装置施工及验收规范TSG Q0002- 起重机械安全技术监察规程-桥式起重机GB6067- 起重机安全规程JB/T 10559- 起重机械无损检测钢焊缝超声检测ZBJ80006 起重机用铸造滑轮ZBJ80007 起重机用铸造卷筒GB10095 渐开线圆柱齿轮精度GB4628 桥式起重机圆柱车轮JBT6392 起重机车轮GB8918 优质钢丝绳JB4315 起重机电控设备GB/T14407 通用桥式和门式起重机司机室技术条件GB10183 桥式和门式起重机制造及轨道安装公差三、机构部分1、起升机构起升机构采用标准的结构布置形式, 电动机经过减速机驱动卷筒,电机和减速机之间采用齿轮联轴器及传动轴连接,结构紧凑, 便于装配和维修。
卷绕系统由卷筒、抓斗上的动滑轮组经过钢丝绳连接而成。
设置旋转式起升限位开关。
所有旋转构件均设置防护罩。
起重机配用抓斗为四绳抓斗, 其构造由上横梁、拉杆、下横梁、斗部四个部分组成, 四绳抓斗主要与桥式起重机配套使用, 用于抓取各类松散的堆积物, 进行装车、卸车、转堆、加料等作业, 其工作原理在桥式起重机小车上配有两组卷扬机构, 每组卷扬机构引出两根钢丝绳, 其中两根一组分别在抓斗平衡梁两端作支持作用, 另一组钢绳经上横梁的滑轮与下横梁的滑轮组成滑轮组, 起开闭斗部作用。
工作开始, 支持钢绳将抓斗起吊在适当位置, 然后放下, 开闭钢丝绳,这时靠下横梁的自重迫使斗部横梁大轴为中心将斗部打开, 当斗部开至两耳板的碰块相撞时, 斗部打开到最大极限, 开斗时上横梁滑轮和下横梁滑轮中口距加大, 然后支持钢绳落下, 将已打开的抓斗落在要抓取的松散堆积物上面, 每收拢开闭钢绳将上、下横梁滑轮的中心距恢复到原来位置, 这样就完成了抓斗物料过程, 最后, 提升开闭钢绳, 整个抓斗被吊起经起重机移动到全部料场地, 卸下抓取物料。
使用说明书抓斗型号:yyzd5.0伟明集团公司 2009年04月一、设备数据表1、性能参数抓斗容积:5 立方米散货密度:0.5-0.8 吨/立方米抓取重量:3000kg 最大抓取重量:5000kg 斗瓣数量:6个闭合形式:斗封闭自重:2535kg 推荐最小起重机起重量:10t 2、外形尺寸闭合高度:3327 mm 闭合宽度:2793 mm 打开高度:2686 mm 打开宽度:4150 mm 3、电气数据动机型号:y180l-4 电动机功率:22kw 电动机转数:1470转/分电动机电压:380v,(43.2a) 交流 4、液压数据液压泵型号:nt4-g50f-4 齿轮泵泵额定压力:31.5mpa 额定流量:63升/分钟调定闭合压力:16--18mpa 油缸活塞直径:80mm 活塞杆直径:45mm 油缸最大推力:95 kn 闭合时间:12秒开启时间:10秒液压油牌号:68#(夏)46#(冬)抗磨液压油液压油量:170升二、产品介绍 1、基本结构本产品的液压抓斗由斗瓣、机架、液压系统、提升油缸等部分组成。
用于抓取物料的六个斗瓣通过销轴与机架装配在一起,连接在斗瓣上提升油缸控制着斗瓣的闭合与打开,以抓取或放落物料,斗瓣采用钢板焊接形成,斗瓣上的销轴与斗尖用耐磨材料制造。
机架是本产品的基础件,由机架本体、上盖、油缸护罩等件组成。
液压系统装于机架的内部中心位置,同电动机、联轴器、液压泵、阀块、管路等组成一体,固定在机架上。
机架的下部空间为液压油箱。
提升油缸的两端分别固定在机架的上部与斗瓣上,随提升油缸活塞杆的伸缩,斗瓣便闭合与打开。
本液压抓斗上盖上可将起重机上的四根钢丝绳穿入四个楔套后,斗便与起重机一起工作。
2、液压系统液压系统由动力元件、控制元件和液压附件等组成。
动力元件由电动机、联轴器、液压泵、及泵架等组成。
控制元件由阀块上的溢流阀、二位四通电磁换向阀组成。
液压附件有回油过滤器、管接头、软管、钢管等组成。
使用说明书抓斗型号:yyzd5.0伟明集团公司 2009年04月一、设备数据表1、性能参数抓斗容积:5 立方米散货密度:0.5-0.8 吨/立方米抓取重量:3000kg 最大抓取重量:5000kg 斗瓣数量:6个闭合形式:斗封闭自重:2535kg 推荐最小起重机起重量:10t 2、外形尺寸闭合高度:3327 mm 闭合宽度:2793 mm 打开高度:2686 mm 打开宽度:4150 mm 3、电气数据动机型号:y180l-4 电动机功率:22kw 电动机转数:1470转/分电动机电压:380v,(43.2a) 交流 4、液压数据液压泵型号:nt4-g50f-4 齿轮泵泵额定压力:31.5mpa 额定流量:63升/分钟调定闭合压力:16--18mpa 油缸活塞直径:80mm 活塞杆直径:45mm 油缸最大推力:95 kn 闭合时间:12秒开启时间:10秒液压油牌号:68#(夏)46#(冬)抗磨液压油液压油量:170升二、产品介绍 1、基本结构本产品的液压抓斗由斗瓣、机架、液压系统、提升油缸等部分组成。
用于抓取物料的六个斗瓣通过销轴与机架装配在一起,连接在斗瓣上提升油缸控制着斗瓣的闭合与打开,以抓取或放落物料,斗瓣采用钢板焊接形成,斗瓣上的销轴与斗尖用耐磨材料制造。
机架是本产品的基础件,由机架本体、上盖、油缸护罩等件组成。
液压系统装于机架的内部中心位置,同电动机、联轴器、液压泵、阀块、管路等组成一体,固定在机架上。
机架的下部空间为液压油箱。
提升油缸的两端分别固定在机架的上部与斗瓣上,随提升油缸活塞杆的伸缩,斗瓣便闭合与打开。
本液压抓斗上盖上可将起重机上的四根钢丝绳穿入四个楔套后,斗便与起重机一起工作。
2、液压系统液压系统由动力元件、控制元件和液压附件等组成。
动力元件由电动机、联轴器、液压泵、及泵架等组成。
控制元件由阀块上的溢流阀、二位四通电磁换向阀组成。
液压附件有回油过滤器、管接头、软管、钢管等组成。
目录1绪论 (1)1.1 抓斗的研究背景 (1)1.2 国内外抓斗的发展现状 (2)1.2.1 国外发展现状 (2)1.2.2 国内发展现状 (3)1.3 抓斗发展趋势 (3)1.4 研究内容 (4)2抓斗方案确定 (5)2.1 常见抓斗形式 (5)2.1.1 单绳抓斗 (5)2.1.2 长撑杆抓斗 (5)2.1.3 耙集式抓斗 (6)2.1.4 剪式抓斗 (7)2.1.5 钳式抓斗 (8)2.1.6 多颚板抓斗 (9)2.1.7 马达抓斗 (9)2.1.8 扭矩抓斗 (10)2.2 抓斗选择 (11)2.2.1 抓斗选取要求 (11)2.2.2 抓斗结构 (13)2.2.3 抓斗工作原理 (14)3.1 影响抓斗抓取能力的因素 (14)3.1.1 散料特性 (15)3.1.2 抓斗结构尺寸 (15)3.1.3 抓斗自重G (16)3.1.4 设计意见 (16)3.2 抓斗设计计算 (17)3.2.1 抓斗自重的计算 (17)3.2.2 抓斗自重分配 (18)3.2.3 颚板宽度B (19)3.2.4 抓斗最大开度........................... (19)3.2.5 抓斗的其他几何参数.................. (20)3.2.6 抓斗颚板侧面形状 (20)3.2.7 滑轮组倍率 (23)3.3抓斗受力分析 (23)3.4抓斗各部分具体参数 (25)3.4.1 颚板具体参数 (25)3.4.2 撑杆具体参数 (26)3.4.3 上承梁具体参数 (26)3.4.4 下承梁具体参数 (26)3.4.5 滑轮支撑件具体参数 (26)3.4.6 钢丝绳选择 (27)3.4.7 滑轮组选择 (27)3.4.8 其他零件 (29)3.5.1 抓取能力验算 (29)3.5.2 颚板强度校核 (30)3.5.3 抓斗颚板与下承梁连接轴校核 (31)3.5.4 连接螺栓M48强度校核 (31)3.5.5 撑杆强度校核 (31)3.5.6 滑轮组强度校核 (32)4三维建模过程 (33)4.1 建模过程简述 (32)4.2 抓斗各零件建模实体 (32)4.2.1 上撑梁建模 (32)4.2.2 撑杆建模 (33)4.2.3 下承梁建模 (33)4.2.4 颚板一建模 (34)4.2.5 颚板二建模 (35)4.2.6 滑轮支撑体建模 (36)4.2.7 滑轮建模 (37)4.2.8 滑轮装配 (37)4.2.9 滑轮装配 (38)5 毕业设计总结 (39)参考文献 (40)致谢 (42)1 绪论1.1抓斗的研究背景随着社会的日益发展,一些强度较大的体力劳动逐步被机械生产所替代,起重机则是其中运用最为广泛的工业机械,它对减轻劳动强度,节省人力,降低建设成本,提高生产质量,加快施工建设,实现工程施工机械化起着十分重要的作用。
抓斗,是起重机装卸散料的一种取物装置,主要用于大量散粒物体的装卸工作。
它的抓取和开卸都是由司机在司机室内操作,不需要辅助人员协助,因而工作效率高,广泛运用在港口、车站、矿场、料场等。
抓斗的全部动作由起重机司机集中操作,只在特殊情况下,才需要增补做辅助工作的作业人员。
尽管配备抓斗的起重机械在工作方式上具有非连续输送的各种缺点,但在规模较大或堆料较杂的货场上,为了从船舶和不能翻转的铁路车厢中卸载,以及对于特别难抓取的物料,仍然要使用抓斗。
在水上运输和铁路运输部门中,常常使用抓斗为货船,驳船和铁路货车进行装卸作业和岸上仓的堆垛,转载作业。
例如,在上海港务局所属的各装卸区,转运的各种散粒物料几乎都是用抓斗进行装卸的。
抓斗起重机的产生避免了工人的繁重劳动,节省了辅助工作时间,大大提高了装卸效率,并且可以避免工人人身受到伤害事故,提高生产安全性。
近些年,随着科学技术的进一步发展进步,以及我国工业建设规模的扩大,抓斗起重机也得到迅速发展,其功能范围也越来越大,设计要求也越来越高。
采掘工业中,使用抓斗进行井下作业和露天矿场的剥离,装车作业等,也显示了其独特的优点。
在建筑工地上,也收到了良好的效果。
目前,抓斗在国内外的使用范围正在日益扩大,而且针对不同的使用部门和抓取对象,类型也逐渐增多,专门化的趋势也随之明显。
例如,长撑杆双颚板抓斗被广泛地应用于抓取一般的散粒物料,多颚板抓斗用于抓取矿石等比重大和粒度大的物料,耙集式抓斗用于清理货舱和车厢。
实践经验表明,抓斗作业具有以下四个突出优点:1 免除了繁重的体力劳动,使装卸过程机械化。
2 生产效率高,装卸成本低。
3 充分发挥起重机械的效率。
4 减少辅助工人。
可以肯定,在我国经济飞速发展的今天,抓斗在我国国民经济生产甲的使用范围将日益扩大,具有较好的经济效益,广阔的发展前景。
1.2国内外抓斗的发展现状抓斗根据其抓取散物容量可分为轻型抓斗、中型抓斗、重型抓斗、特重型抓斗等;按其开闭方式又可分为单绳抓斗、双绳抓斗和马达抓斗等。
而双绳抓斗因其具有稳定性好、工作效率高、结构简单等优点得到广泛应用。
1.2.1国外发展现状国外吊装业已非常成熟与完善,其吊装用起重机也随之得到了长足发展。
抓斗的最早出现,至少可以追溯到欧洲的文艺复兴时代。
当时,意大利著名的艺术家兼科学家达.芬奇(Leonardo Da Vinci 1452-1519)曾经设计出一艘装有抓斗的挖泥船而阐述抓斗性能的第一篇论文似乎应该是德国的普范尔(Pfahl)于1912年发表的“自动抓斗中力的分配与抓取”。
在这篇文章里,普范尔叙述了影响抓斗抓取性能的各项因素及其影响关系,并提出了确定这些因素的方法和取值范围。
后来,A.Ni mnerA,P. T. Ro bin和Niemann等人研究了抓斗的工作过程及受力情况补充了普范尔的理论,初步完成了抓斗的理论分析工作。
但是,由于他们的理论不大符合抓斗抓取过程中发生的实际现象,因而除了使人们在设计抓斗时能够稍有依据地选取几个结构参数外,事先对抓斗的实际工作过程中将遇到的抓取阻力是不清楚的,以致常常达不到预期的效果。
在这种情况下,人们只能依靠实际使用抓斗的经验,不断地改进抓斗的结构来满足自己的要求。
第二次世界大战以后,世界各国有关抓斗的理论仍未形成,很多专家继续研究抓取过程中发生的现象,以建立符合实际的抓取阻力计算方法的区仍在进行。
先后出现的有苏联的从能量观点计算抓取阻力的方法,以及B.A. Ta y6 e p的抓取阻力计算方法等。
这些方法,有的着重于工程应用,有的侧重理论探讨,各有特点。
同时,在德国,北美,法国,日本等工业发达的国家,也进行了研究工作,取得了一定的研究成果。
他们非常重视实际应用方面的研究,这是值得提倡的。
目前,工程起重机的设计与制造主要集中在德国、美国和日本等发达国家。
例如,轮式起重机的主要生产公司有德国的利勃海尔,德马格.美国的格鲁夫,13本的多田野,住友建机.加藤等。
履带起重机的生产厂家有德国的利勃海尔、德马格、森尼波根,美国的马尼托瓦克起重集团、林克贝尔特、P&H,日本的神钢、日立住友、石川I岛等等。
各大制造公司的产品历经几十年的风雨都已形成系列化。
其产品覆盖率大,做工细致,以投放市场。
与此同时,诸如格鲁夫和利勃海尔等公司先后开发新技术,最大限度的使用起重机,使其既能满足大起重要有,又能满足作业空间的需要。
其抓斗的设计也更倾向于轻便化、多功能化和自动化。
1.2.2国内发展现状我国工程起重机研制起步于20世纪五六十年代,经历了七十年代末至八十年代的引进、吸收以及九十年代以来的自主开发阶段,目前,整体吊装工程越来越普遍,这就要求吊装用起重机的起重能力、作业幅度和高度越来越大。
国内大型吊装用起重设备已由过去单一的抱杆方式,逐步扩大发展成为以高性能、更安全可靠的大型移动式起重机为核心的吊装设备。
我国的抓斗设计则受技术限制,更多的是功能单一,体积较大,自动化程度低的机械式抓斗。
近些年,在无数技术人员的努力研究设计下,我国在抓斗领域也取得了一些突破,如侧面定位的戟叉式启闭机构、斗齿与刃口板的连接机构、液压缸闭环串联的异步启闭多颚板抓斗、车站货场卸码原木用的旋转定位装置,以及对长撑杆抓斗有重大改进的扭矩撑推式抓斗等。
1.3抓斗发展趋势随着工业生产规模的扩大,机械自动化程度的提高,作为物料搬运重要设备的起重机在现代化生产过程中应用越来越广,作用愈来愈大,对起重机及其抓斗的要求也越来越高。
起重机抓斗正经历着一场巨大的变革。
起重机正经历着以下变革:1.大型化和专用化由于工业生产规模的不断扩大,生产效率日益提高,以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加,促使大型或高速起重机的需求量不断增长工业生产方式和用户需求的多样性,使专用起重机及其抓斗的市场不断扩大,品种也不断更新,以特有的功能满足特殊的需要,发挥出最佳的效用。
2.轻型化和简便化有相当批量的起重机是在通用的场合使用,工作并不很繁重。
这类起重机批量大、用途广,考虑综合效益,要求起重机尽量降低外形高度,简化结构,减小自重和轮压,也可使整个建筑物高度下降,建筑结构轻型化,降低造价。
而抓斗的质量在起重机总重中占有很大比例,所以未来抓斗的发展必定会采取新型的轻便材料及先进的结构设计,以实现抓斗轻型化,用以实现最广泛的用途。
3.自动化和智能化抓斗的更新和发展,在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。
将机械技术和电子技术相结合,将先进的计算机技术、微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统,实现抓斗的自动化和智能化。
4.新型化和实用化结构方面采用薄壁型材和异形钢、减少结构的拼接焊缝,提高抗疲劳性能。
采用各种高强度低合金钢新材料,提高承载能力,改善受力条件,减轻自重增加美观。
采用新的技术设施使起重机及其抓斗更加人性化和科学化,以适应不断发展的制造业。
1.4研究内容近年来随着我国经济的飞速发展,物流业、建筑业、采矿等行业得以迅速发展,一大批港口、电厂相继建成并投入使用。
大量的散货需要进行抓斗起重机进行装卸,作为卸船机的主要部件抓斗的研究也引起人们的注意,抓斗的性能直接影响着抓斗装卸散货的效率。
以往抓斗的设计往往是根据经验进行设计,存在自重大、抓取比小等众多问题。
目前国内外都对抓斗进行大量的研究,希望能够提高抓斗的作业效率,提高抓斗的抓取性能。
本文通过对抓斗本身及被抓散物的力学物理性能两方面的分析,建立了抓斗的空间尺寸模型,在保证抓斗结构强度的情况下,修正以往依靠经验设计的抓斗的关键参数,提高了抓斗的抓取力矩,从而提高了抓斗的抓取性能和效率。
2 抓斗方案确定2.1常见抓斗形式随着现代重工业的持续发展,起重机的发展越来越快,为适应各种各样的工作环境和工作目的,抓斗的形式也越来越多。
根据被抓取散料的容量分为:轻型抓斗、中型抓斗、重型抓斗、特重型抓斗。