1250吨小时卸船机俯仰机构设计毕业论文
2021-07-12 09:07
摘 要
桥式抓斗卸船机是目前世界上用于港口散货船接卸的主要机械设备。桥式抓斗卸船机主要由起升/开闭机构、小车牵引机构、臂架俯仰机构、大车运行机构、物料回收装置、悬臂挂钩和金属结构框架、电气与控制系统等设备构成。而俯仰机构对于桥式抓斗卸船机的也是十分重要的。本次设计的内容是：（1）对1250t/h抓斗卸船机的总体及其稳定性进行了设计计算；（2）对俯仰机构所用钢丝绳，滑轮以及卷筒进行设计，并校核；（3）根据各种标准样本和规范，对俯仰驱动装置的各个部件进行选型并校核；(4)运用CAD软件绘图，并把各个部件组装在一起。最后得到一个符合功用的1250t/h抓斗卸船机的总体示意图和其俯仰机构组合件图以及一些零件示意图。
关键词：桥式抓斗卸船机、俯仰机构、驱动装置、CAD软件。
Abstract
Bridge-type grab ship unloader is currently the world's major mechanical equipment for bulk cargo ports. Bridge-type grab ship unloader consists of lifting / opening and closing mechanism, traction mechanism for car, boom luffing mechanism, crane traveling mechanism, material recovery device, cantilever hooks and metal frame structure, electrical control system and so on. Pitching mechanism for bridge-type grab ship unloader is very important. The content of this design is:(1) the overall stability of the 1250t/h and the unloader is designed;(2) steel wire rope, pulley and drum of pitching mechanism are designed and checked;(3) according to various standard samples and specifications, each component of pitch drive device is selected and checked;(4) using CAD software drawing, assemble the parts together. Finally get a consistent with function of 1250t/h grab unloading ship machine's overall schematic diagram and the pitching mechanism combination diagram and parts diagram.
Keyword: Bridge-type grab ship unloader；Pitching mechanism；Driving device；CAD software
目录
第1章 绪论 1
第2章 总体轮压及稳定性计算 3
2.1总体计算内容 3
2.2个别说明 3
2.2.1支腿编号字母说明 3
2.2.2坐标系以及坐标轴原点说明 3
2.3计算原理 3
2.3.1各个支腿垂直总反力 4
2.3.2车轮轮压 4
2.4 1250t/h 桥式抓斗卸船机总体轮压计算 4
2.4.1参数和符号说明 4
2.4.2各种参数以及轮压计算统计 4
2.4.2.1金属结构部分 4
2.4.2.2整机固定部分 8
2.4.2.3前大梁总成 9
2.4.2.4 整机重量及重心 (DL=DW BOOM不计入小车) 11
2.4.2.5小车总成 12
2.4.2.6风载荷计算 15
2.5 1250t/h 桥式抓斗卸船机稳定性验算 24
2.5.1制动水平惯性力、力矩以及作用轮压计算 24
2.5.2稳定性满足条件 25
2.5.3基本稳定性 25
2.5.4动态稳定性(前大梁水平) 26
2.5.4.1风载荷垂直于轨道 26
2.5.4.2风载荷平行于轨道 26
2.5.5突然卸载工况 27
2.5.6非工作工况 27
2.5.6.1前大梁仰起 27
2.5.6.2暴风情况 28
第3章 俯仰机构设计计算 29
3.1俯仰机构初步布置 29
3.1.2钢丝绳、滑轮以及卷筒初步布置 29
3.1.3俯仰机构驱动装置初步布置 29
3.2钢丝绳速度，最大静张力，等效静张力计算 30
3.2.1钢丝绳速度计算 30
3.2.2钢丝绳最大静张力和等效静张力计算 31
3.2.2.1钢丝绳最大静张力计算 31
3.2.2.2钢丝绳等效静张力计算 32
3.3钢丝绳选型计算 33
3.3.1钢丝绳的选用的结构特点 33
3.3.2钢丝绳直径的计算与选用 33
3.4滑轮与滑轮组选型计算 34
3.4.1滑轮 34
3.4.2滑轮种类和材料选择 34
3.4.3滑轮直径与绳槽等其他尺寸计算 34
3.4.3.1滑轮直径 34
3.4.3.2滑轮绳槽 35
3.4.4滑轮组 35
3.5卷筒尺寸计算 35
3.5.1卷筒的构造、类型和材料 35
3.5.2卷筒主要尺寸（包括直径、长度和厚度） 35
3.5.2.1卷筒直径 36
3.5.2.2卷筒长度 36
3.5.2.3卷筒壁厚 37
3.5.2.4卷筒验算 37
3.5.2.5卷筒转速计算 39
3.6选择电动机 40
3.6.1计算电动机功率 40
3.6.2初选电动机 41
3.6.3电动机的校验 41
3.6.3.1电动机的发热校验 41
3.6.3.2电动机的过载校验 42
3.7选择减速器 43
3.7.1初算传动比 43
3.7.2运行功率Pk和运行转矩Mk计算 43
3.7.3用使用系数Fs选择减速器 44
3.7.4校验最大功率Pkmax和最大转矩Mkmax 44
3.7.5热功率校验 45
3.7.6低速轴径向载荷校核 45
3.8 校核实际钢丝绳速度 46
3.9选择联轴器 47
3.9.1高速联轴器 47
3.9.2低速联轴器 48
3.10选择制动器 49
3.10.1高速制动器 49
3.10.2低速制动器 50
3.11机构启动、制动时间校验 50
3.11.1启动时间或者启动平均加速度校验 51
3.11.2制动时间或者制动平均加速度校验 52
3.12半轴设计及校验 53
3.12.1半轴材料的选择 53
3.12.2半轴结构的初步设计图 53
3.12.3半轴强度校核 53
3.13轴承选择及校验 54
3.13.1轴承的选择 55
3.13.2轴承的校核 55
第4章 选题经济性分析 57
第5章 结束语 58
参考文献 60
致谢 62
第1章 绪论
在现代社会经济的发展中，港口经济的发展是必不可少的。而对于海上港口经济主要来源为各种资源的中转，包括人和物，而在物方面，主要是货物。而在各大内陆或者海上港口的货物中转货物大致分为五类，包括散干货物、液体货物、集装箱、汽车以及各种杂货。而对于一般的煤炭、金属矿物、粮食等大型的散货主要通过散装运送到各大港口，而汽车，杂货等等工业成品则是通过集装箱输送到港口。而对于散货的装卸，主要通过码头的机械设备从船舱将其取出。而卸船机是码头前沿的重大接卸设备，对系统的工作效率起着重要的作用。在卸船机中，桥式抓斗卸船机是目前各大港口应用最广的卸船机产品，主要应用于港口、码头散货船的装卸。
在文献[1]中介绍了在进行港口港口散货卸船机的选型时，必须采取科学、系统、合理的方法，这是很重要的。在文献[2]中列举了桥式抓斗卸船机的一些实际应用，并介绍了桥式抓斗卸船机在机械和电气的技术进步，还指出了其的发展方向。在文献[3]中文献3中概述对桥式抓斗却船机在小车型式、机房位五、抓斗、自动控制、环保措施和发运与安装等方面的技术进展，还分析了目前国内桥式抓斗卸船机的应用情况。文献[4] 介绍了桥式抓斗卸船机的小车结构的3种主要形式，有主辅小车牵引式、机械差动四卷筒牵引式、电差动四卷筒牵引式。这些形式各有优劣，对于主辅小车牵引式证明了技术上比较可靠,而对于电差动四卷筒牵引式虽然机械差动减速器的非标问题得到了解决,但由于其电气控制复杂,缺少维护和管理经验。。文献[5]中介绍散货抓斗卸船机和链斗式连续卸船机的使用情况，两种卸船机的结构、原理，两种机型的比较，并分析了两种机型的发展方向和国际趋势。文献[6]中解释了桥式抓斗卸船机由于其对物料和船舶的适应性、营运成本以及避免波浪引起的船舶颠簸对卸船机的损伤等方面具有明显优势，而文献[7]到[10]分别介绍了传统的2500t/h桥式抓斗卸船机，汕尾某电厂煤码头、荷兰OBA码头、青岛港董家口的三种不同的卸船机的机械性能特点等。这些内容让我对桥式抓斗卸船机有了一个大致了解。
