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双瓣抓斗三维建模及其EDEM卸料过程仿真开题报告

 2021-03-19 09:03  

1. 研究目的与意义(文献综述)

根据文献记载,世界上第一个原始的抓斗出现在16世纪的意大利。直到19世纪,抓斗的研发工作才迎来了第一个高潮。创建于1883年的AMERICA HOIST AND DERRICK公司成功生产了双颚板抓斗,开创了此类抓斗的生产先河。随后,德国佩纳机械厂大为研究新技术,生产了不少新式抓斗。前苏联的起重机械研究所化进行了很多相关研究,并分别出版了《双绳抓斗》和《抓斗技术》两本专著。再后来日本的真砂、日立等公司也投入了大量的研发精力。我国从上世纪50年代开始进行抓斗的研发工作,早期的技术主要来源于苏联。到了上世纪70年代末,为了满足改革开放后经济发展所带来的巨大需求,我国不断吸收各国的抓斗制造经验,研制出了一系列新颖、实用的抓斗。其中,上海交通大学成功研制了耙集式抓斗,并在葛洲坝有着良好的表现。上海国际港务集团研制了面向木材货物的实用抓斗,获得了国际发明博览会上的多项大奖。就目前来说,德国、美国、日本等国在多颚板抓斗、液压抓斗、剪式抓斗等领域依然处于领先地位,生产的产品技术先进、规格较大,有着良好的工作可靠性。

在国内对抓斗的研究也比较多,以畅启仁,孙鸿范,包起帆,肖乾信等为主要代表。上海交通大学孙鸿范教授通过多年对抓斗的研究,研制出了一种广泛应用于葛洲现航道的高效耙剪式抓斗;上海海运学院通过对现有的钳式抓斗和剪式抓斗进行改进,大大提高了抓取比;上海港务集团根据自身条件的需要,研制出一种新型实用的木材抓斗。包起帆有着中国“抓斗大王”的美誉,他根据多年的港口实践经验,在抓斗发明创造和设计改进等方面做出了巨大的贡献。胡金汛和包起帆等通过大量的实践和研究,编著了《货物抓斗与吊夹装置》,书中大量介绍了近现代各类抓取散货的抓斗、夹取装置和吊具的工作特性、工作原理、力学分析及有关设计计算。为今后更好的研究抓斗抓取特性和设计提供了重要的参考价值。畅启仁教授一生致力于长撑杆抓斗的研究,在抓取煤炭的过程中,对抓取阻力、抓取比以及填充量进行了大量的研究。他以多年丰富的理论知识和实践经验为基础,编著出《散货抓斗》一书,为今后人们更好的研究长撑杆抓斗设计做出了重要的参考依据。

与此同时,我国专家、学者以及相关的技术人员以抓斗的理论为基础,通过大量的试验研究并结合相关的工业制造经验,通过对双颚板抓斗的总体设计得到了宝贵经验上海海事大学的郭广松对疏浚抓斗建立了数学模型,通过对抓斗进行优化,从而提高了抓取比。同样来自上海海事大学的沈卓对高抓取比把剪式抓斗在工况中进行了动态仿真分析,并对抓斗颚板进行了强度分析和屈曲分析等。石河子大学的孙卫利用的模块对籽棉抓斗进行仿真,获取抓斗在抓取物料的工况中的运动轨迹,并借助有限元分析软件对抓斗进行强度校核。但是,由于近二三十年来我国对于抓斗抓取过程的研究仍然不够完善,新型抓斗的研制工作陷入了瓶颈。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

抓斗的建模、设计计算及导入仿真

(1) 查阅资料,确定抓斗的结构尺寸,使用solidworks对抓斗的各个组成部分进行三维建模,并完成整个抓斗的总体装配,完成三维建模。

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3. 研究计划与安排

(1) 3月10日前:

利用校图书馆的资源库、中国知网、读秀学术搜索、proquest science journals、ieee、sci等途径收集相关文献资料;完成检索阅读报告,包括本课题相关文献资料检索15篇;完成不少于5000字的英文文献翻译;分析抓斗设计的总体设计要求;调研国内外同行业解决方案及关键技术。

(2) 3月20日前:

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 畅启仁编著.散货抓斗[m].人民交通出版社,1991

[2] 包起帆,胡金汛编著.货物抓斗与吊夹装置[m].上海科学技术出版社,2005.

[3] 胡国明等编著. 颗粒系统的离散元素法分析仿真[m]. 武汉理工大学出版社,2010

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