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2500吨/小时抓斗卸船机海、陆侧下横梁设计及三维建模开题报告

 2020-02-10 11:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

近年来,随着全球贸易的飞速发展,我国物流行业得以迅猛发展,而作为进出口贸易的主要集散场所、海运和陆运的交接点,我国的港口建设也在飞速发展。抓斗卸船机作为港口主要的散料装卸设备之一,在散料接卸中发挥着重要的作用,主要用于煤炭、矿石、粮食、沙等大宗货物的进出口及国内各港口之间运输的装卸。

随着船舶大型化和日益增长的散装物料运输量的需求,码头配置的卸船机机型也趋向大型化。自2000年以来,我国自主研发生产的大型卸船机的技术不断进步与提高,使用能力不断加强,目前已经与国外的卸船机技术比肩甚至超越他们,满足国内港口的需求并且向国外出口的卸船机数量也在逐年增长,已发展成为卸船机最大生产国和使用国。

抓斗卸船机采用传统的抓斗开闭和升降,对物料和船舶有很强的适应性,而且运营成本较低、避免了因波浪引起的船舶上下颠簸对卸船机的损害,这是其得到广泛应用的原因。近二十年来,桥式抓斗卸船机以牵引小车为主要形式,牵引小车分为补偿小车和差动小车,差动小车分为机械差动和电差动,因为机械差动的绕绳系统比较简单、小车自重轻、绳耗低、整机结构受力小等特点,在市场上得到广泛使用。

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2. 研究的基本内容与方案

(1)基本内容:完成2500吨/小时抓斗卸船机海、陆侧下横梁设计,并进行三维建模,主要技术参数:
额定生产率:2500吨/小时
前伸距:48m, 后伸距:24m
起升速度:满载160m/min, 空载:200m/min
起升高度:轨上:29m,轨下:33m
大车行走速度:45m/min,小车行走速度:240m/min
俯仰时间: 0-80 度 〈 7min
大车轨距:26m,小车轨距:4.5m
大车基距:18m

(2)目标:通过对海、陆侧下横梁的设计计算,使其满足强度、刚度和稳定性的要求。

(3)技术方案:① 认真学习港口装卸设备工作情况,分析设备工作环境对设备工作的影响,了解设备工作等级。
② 阅读《港口装卸工艺》、《起重运输机械》、《起重机金属结构》、《SolidWorks2016机械设计入门到精通》、《structural mechanics》等相关书籍,总体把握设计流程。
③ 搜索有关卸船机设计的各种文献,进行分析比较。
④ 参考搜集文献以及《起重机设计手册》等参考书籍,根据设计任务和设计参数,对卸船机的总体做初步设计,并对卸船机整机进行稳定性计算和轮压计算,然后具体进行下横梁设计计算。
⑤ 结合指导老师的相关指导,做出设计方案,完成设计论文。

3. 研究计划与安排

(1)第一~二周:文献检索、阅读、外文资料翻译;
(2)第三周:撰写开题报告;
(3)第四~七周:总体设计计算及总图绘制;
(4)第八~十三周:结构设计、三维建模及绘制施工图纸;
(5)第十四周:整理、提交设计资料;
(7)第十五周:毕业答辩。



4. 参考文献(12篇以上)

[1]戚再强.桥式抓斗卸船机不同设计形式的比较[J]. 水运科学研究. 2006(04).
[2]Yiming Wu,Ning Sun,He Chen,Jianyi Zhang,Yongchun Fang. Nonlinear time-optimal trajectory planning for varying-rope-length overhead cranes[J]. Assembly Automation,2018,38(5).
[3]付玉婷.桥式抓斗卸船机整机金属结构有限元分析[J].科技视界,2018(10):66-67 76.
[4]龚海明,胡志宇,朱勇.4000 t/h特大型桥式抓斗卸船机的研制[J].起重运输机械,2018(06):100-103.
[5]赵福强,王宝中.2500t/h桥式抓斗卸船机金属结构强度分析[J].工业技术与职业教育,2015,13(04):13-15.
[6]马文舒,林金栋,张建国.桥式抓斗卸船机的发展与现状分析[J].起重运输机械,2014(11):1-4.
[7]林继钦,苏超.桥式抓斗卸船机典型结构与结构优化的对比分析[J].起重运输机械,2014(06):54-59.
[8]王超. 基于缩尺模型的桥式抓斗卸船机安全评估研究[D].广东海洋大学,2014.
[9]苏超,孙景永.3200t/h机械差动四卷筒桥式抓斗卸船机[J].起重运输机械,2011(S1):34-36.
[10]张建国. 2500t/h桥式抓斗卸船机[A]. 中国机械工程学会物料搬运分会.面向21世纪迎接物料搬运技术新发展——中国机械工程学会物料搬运分会第六届年会论文集[C].中国机械工程学会物料搬运分会:中国机械工程学会,2000:5.
[11]张建国.2500t/h抓斗卸船机的技术性能[J].起重运输机械,2001(01):17-19.
[12]朱慧翱,李军君,孙波.抓斗卸船机结构优化分析[J].科技创新与应用,2016(14):136.
[13]孟庆琳. 抓斗卸船机参数化结构设计方法研究及程序实现[D].大连理工大学,2007.
[14]罗伟立. 基于有限元和断裂力学的抓斗卸船机疲劳寿命评估[D].华南理工大学,2014.
[15]高晋晋,王磊.桥式抓斗卸船机金属结构应力测试应用与分析[J].起重运输机械,2016(07):72-76.
[16]He Chengzhong. The Research of the Stress Test Technology on Bridge Type Grab Ship Unloader[A]. Information Engineering Research Institute, USA.Proceedings of 2012 2nd International Conference on Materials Engineering for Advanced Technologies(ICMEAT 2012 V631-632)[C].Information Engineering Research Institute, USA:智能信息技术应用学会,2012:5.
[17] Wu JiYang; Ding TongWen; Tao Wei; Lin XingMing. Energy-saving bridge type grab ship unloader[P]. CN108313870(A).2018-07-24.

[18] Zhou, Y; Zhang, XY; Yu, ZZ; Schott, D; Lodewijks, G. An improved zero vibration method and parameter sensitivity analysis for the swing control of bridge-type grab ship unloader[J]. PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF MECHANICAL ENGINEERS PART C-JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING SCIENCE,2016,230(14): 2463 – 2472.

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