【橋式抓斗卸船機(jī)總體及俯仰機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)13000字（論文）】

第第頁(yè)橋式抓斗卸船機(jī)總體及俯仰機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要卸船機(jī)是我國(guó)各大散貨港口的主要運(yùn)輸設(shè)備之一，可以應(yīng)用于不同品種的散貨的卸船工作。對(duì)整個(gè)工作系統(tǒng)的效率起著重要的作用。目前，運(yùn)輸?shù)呢浟窟M(jìn)一步增加，導(dǎo)致了卸船機(jī)在相應(yīng)領(lǐng)域的需求量逐漸擴(kuò)大。以至于一些老的設(shè)備陸續(xù)需要更新?lián)Q代，本次設(shè)計(jì)的橋式抓斗卸船機(jī)，能滿足對(duì)生產(chǎn)率的要求，足夠適應(yīng)大部分中小港口及發(fā)電廠碼頭的工作場(chǎng)景。希望對(duì)今后實(shí)際應(yīng)用的國(guó)產(chǎn)橋式抓斗卸船機(jī)有借鑒作用。關(guān)鍵詞：橋式抓斗卸船機(jī)；俯仰機(jī)構(gòu)AbstractShipunloaderisoneofthemaintransportequipmentinChina'sbulkcargoports,whichcanbeusedforunloadingdifferentkindsofbulkcargo.Itplaysanimportantroleintheefficiencyofthewholeworkingsystem.Atpresent,thefurtherincreaseinthevolumeoftransport,resultingintheunloaderinthecorrespondingfieldofdemandgraduallyexpanded.Sothatsomeoftheoldequipmentneedtoupgrade,thedesignofbridgegrabshipunloader,tomeettheproductivityrequirements,enoughtoadapttomostsmallandmedium-sizedportandpowerplantdockworkscene.Itishopedthatitcanbeusedforreferenceforthedomesticbridgegrabshipunloaderinthefuture.Keywords:BridgeGrabShipUnloader;PitchMechanism目錄引言(5)一、橋式抓斗卸船機(jī)的總體概述定義及概述（5）主要技術(shù)參數(shù)（5）生產(chǎn)率計(jì)算（7）橋式卸船機(jī)的總體計(jì)算穩(wěn)定性計(jì)算(8)輪壓計(jì)算(22)四大機(jī)構(gòu)功率計(jì)算起升、開(kāi)閉機(jī)構(gòu)的計(jì)算和校核(27)小車牽引機(jī)構(gòu)的計(jì)算(32)大車機(jī)構(gòu)的計(jì)算(35)變幅機(jī)構(gòu)計(jì)算(38)俯仰機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算鋼絲繩的選取(40)鋼絲繩的設(shè)計(jì)(40)俯仰卷筒軸的計(jì)算(43)卷筒減速器的選擇(44)選擇卷筒的制動(dòng)器(45)選擇俯仰卷筒聯(lián)軸器(46)選擇卷筒軸承(46)結(jié)束語(yǔ)(48)參考文獻(xiàn)(48)引言二十一世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，物流行業(yè)迅速發(fā)展，我國(guó)對(duì)于海運(yùn)的需求日益增加且壯大。目前，已擁有全球十大港口其中的七座港口，這是我國(guó)全體人民艱苦奮斗的成果，但在這偉大成果的背后也是對(duì)我國(guó)各個(gè)碼頭的挑戰(zhàn)。隨著新冠疫情的爆發(fā)，我國(guó)在國(guó)際上的影響力進(jìn)一步加大，“大國(guó)”使命與義務(wù)使得中外貿(mào)易增加，同樣增加的是港口的壓力，在這一壓力的迫使下，是對(duì)我們碼頭運(yùn)載能力的又一次考驗(yàn)。其中，對(duì)于卸船機(jī)的要求也是進(jìn)一步提高。本次設(shè)計(jì)針對(duì)1000t/h的橋式抓斗卸船機(jī)，希望對(duì)今后實(shí)際應(yīng)用的國(guó)產(chǎn)橋式抓斗卸船機(jī)有借鑒作用。抓斗卸船機(jī)的總體概述定義及概述卸船機(jī)是我國(guó)各大散貨港口的主要運(yùn)輸設(shè)備之一，可以應(yīng)用于不同品種的散貨的卸船工作。對(duì)整個(gè)工作系統(tǒng)的效率起著重要的作用。孫杰-《橋式抓斗卸船機(jī)電氣控制方案研究與設(shè)計(jì)》本次設(shè)計(jì)的橋式抓斗卸船機(jī)其額定生產(chǎn)率能滿足工作孫杰-《橋式抓斗卸船機(jī)電氣控制方案研究與設(shè)計(jì)》連續(xù)式作業(yè)機(jī)械和間歇式作業(yè)機(jī)械兩大類是散貨卸船機(jī)的兩大類。間歇式散貨卸船機(jī)主要包括帶斗門座起重機(jī)和橋式抓斗卸船機(jī)兩種機(jī)型，其均利用抓斗進(jìn)入船艙進(jìn)行抓取物料后起升回轉(zhuǎn)或小車行走將物料卸入漏斗內(nèi)，同時(shí)漏斗兩側(cè)噴霧壓塵完成卸船作業(yè)。這兩種類型的卸船機(jī)在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用也較為廣。抓斗卸船機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)1.基本參數(shù)1.1懸臂俯仰角度0?80°1.2額定生產(chǎn)能力11.3額定起重量25.00噸1.4起升高度 軌上24.00軌下20.001.5外伸距32.001.6后伸距16.00m1.7許用輪壓非工作輪壓 海側(cè)500.00陸側(cè)500.00工作輪壓 海側(cè)400.00陸側(cè)400.001.8軌距21.9基距181.10各機(jī)構(gòu)工作速度司機(jī)室運(yùn)行（20大車運(yùn)行（20小車運(yùn)行（18懸臂俯仰6.00m電梯運(yùn)行45m/min清倉(cāng)機(jī)吊運(yùn)特殊模式，速度可控滿載起升1空載起升11.11主機(jī)供電電源6.61.12工作風(fēng)速201.13非工作風(fēng)速551.14物料特性物料煤炭容重(t/m3)0.9粒度(mm)0-3002.各部分工作級(jí)別2.1卸船機(jī)工作級(jí)別其工作級(jí)別為A8,載荷級(jí)別為Q4，利用級(jí)別為U8.2.2機(jī)構(gòu)工作級(jí)別起升開(kāi)閉部分以及小車運(yùn)行部分的利用級(jí)別為T7,載荷級(jí)別為L(zhǎng)3，工作級(jí)別為M8，而大車運(yùn)行部分以及俯仰部分的利用級(jí)別以及載荷均為T5,L3,而前者的工作級(jí)別為M6,而后者為M5。生產(chǎn)率原理起動(dòng)時(shí)間：制動(dòng)時(shí)間：ttt式中：H?起升總行程a?加速度，m/av?額定速度，HH2.運(yùn)行圖表運(yùn)行周期工作行程加速度時(shí)間起始時(shí)間結(jié)束時(shí)間加速時(shí)間勻速時(shí)間減速時(shí)間工作速度路程加速度時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間路時(shí)間路時(shí)間路速度（分鐘）速度（秒）抓斗閉合11.056.900.006.901.901.9001.9012.抓斗起升33.71.0518.756.9025.131.901.9014.9529.91.901.9012.小車后行30.071.0013.0217.0030.023.004.507.0221.073.004.501803抓斗打開(kāi)11.056.2926.2932.592.543.343.3912.67小車前行30.071.0013.0232.0045.023.004.507.0221.073.004.51803抓斗下降33.371.05131.4246.462.543.399.9626.592.543.3912.673.校核卸船機(jī)生產(chǎn)率卸船機(jī)卸船機(jī)卸船機(jī)卸船機(jī)卸船機(jī)卸船機(jī)計(jì)算.橋式抓斗卸船機(jī)總體計(jì)算穩(wěn)定性的計(jì)算定義及計(jì)算原理孫海艦-孫海艦-《基于ADAMS的履帶起重機(jī)傾覆穩(wěn)定性仿真與分析》GH(m)?中心高度X3.1金屬機(jī)構(gòu)3.1.1門框結(jié)構(gòu)NO.名稱GHG?HXwXl1陸側(cè)上橫梁18.037.90682.2?20.00?360.000.000.002海陸側(cè)下橫梁21.03.5173.71-10.00-210.0010.00210.003海陸側(cè)聯(lián)系下橫梁8.09.7377.84-10.00-80.0010.0080.004海側(cè)上橫梁18.037.90682.20.000.0020.00360.005海陸側(cè)聯(lián)系上橫梁8.09.7377.84-10.00-80.0010.0080.006門框斜撐11.824.85293.23-10.00-118.0010.00118.007海陸側(cè)斜桿及料斗前梁10.09.1391.3?10.00?100.0010.00100.008海陸側(cè)聯(lián)系橫梁7.015.45108.15?10.00?70.0010.0070.009陸側(cè)立柱40.019.73789.20-20.00-800.000.000.0010門框梯子9.016.1144.9-20.00-180.000.000.0011海側(cè)立柱39.019.73769.470.000.0020.00780.0012水平桁架18.012.27219.78-10.00-180.0010.00180.0013門框水平撐桿8.037.90303.2-6.7-53.613.30110.414料斗橫梁6.09.1354.78-10.00-60.0010.0060.0015合計(jì)221.819.694367.8-10.33-2291.69.672金屬結(jié)構(gòu)NO.名稱GHG?HXwG?XwXlG?Xl1門框結(jié)構(gòu)221.8019.694367.80-10.33-2291.609.672144.42海側(cè)梯形架16.6046.16766.260.000.0020.00332.003漏斗架7.7815.45120.20-3.00-23.3417.00132.264后大梁78.0034.412683.98-20.00-1560.000.000.005司機(jī)室+拖纜軌道9.0931.84289.430.998.8920.99190.796漏斗系統(tǒng)103.6412.41285.14-2.67-276.7217.331796.087機(jī)房底架29.0032.91954.39-12.00-348.008.00232.008銷軸與聯(lián)接5.5932.10179.441.337.4321.33119.239海測(cè)梯形后拉桿13.7743.20591.84-6.00-82.6214.00192.7810后大梁小車軌道4.0033.25133.00-6.06-24.2413.9455.7611合計(jì)489.2721.8310680.35-9.38-4590.0910.625195.33.2整機(jī)固定計(jì)算NO.名稱GHG?HXwG?XwXlG?X1金屬固定部分489.2721.8310680.35-9.38-4590.0910.625195.32機(jī)器房總成126.5937.804785.10-20.00-2531.80.000.003梯形架滑輪4.5443.80198.850.100.4520.1091.254大車行走102.701.50154.05-10.00-1027.0010.001027.005電梯9.0917.91162.80-20.00-181.80.000.006電纜卷筒及支架4.599.3843.05-14.67-67.345.3324.467安全鉤1.4549.6972.051.001.4521.0030.458海側(cè)上橫梁滑輪3.6333.35121.060.000.0020.0072.609尾部滑輪3.6335.12127.49-34.46-125.09-14.46-52.4910梯子22.7244.651014.448-20.00-454.40.000.0011銘牌0.367.002.52-10.00-3.610.003.612其它13.6313.00177.19-10.00-136.310.00136.313俯仰控制室0.5532.2117.720.00020.0011.0014合計(jì)782.7522.4317557.35-11.65-9115.528.356539.473.3前大梁總成的計(jì)算3.3.1前大梁（水平）計(jì)算NO.名稱GHG?HXwG?XwXlG?Xl1頭部滑輪1.5436.9556.9036.0055.4456.0086.242梯子4.5534.00154.3618.4083.7238.40174.723小車軌道4.0935.29144.3418.4075.2638.40157.064前大拉桿4.1842.56177.9014.4060.1934.40143.806前大梁84.0034.532900.5220.001680.0040.003360.007俯仰滑輪2.0034.0068.0028.0056.0048.0096.008其它2.2739.0088.5316.0036.3236.0081.729合計(jì)102.6334.993590.5519.942046.9339.944099.543.3.2前大梁（仰起）計(jì)算NO.名稱GHG?HXwG?XwXlG?Xl1前大梁84.0053.714511.645.67476.2825.672156.282梯子4.5551.65235.005.2123.7125.21114.713小車軌道4.0952.94216.525.2121.3125.21103.114前大拉桿4.1856.37235.634.0817.0524.08100.656俯仰滑輪2.0060.85121.77.9415.8827.9455.887頭部滑輪1.5471.47324.4710.2015.70830.2046.5088其它2.2754.34123.354.5310.2824.5355.689合計(jì)102.6354.335576.835.65580.2125.652632.823.4整機(jī)的重量以及重心的計(jì)算3.4.1前大梁水平時(shí)的重量以及重心的計(jì)算NO.NAME（名稱）G(t)H(m)G?H(t.m)Xw(m)G?Xw(t.m)Xl(m)G?Xl(t.m)1整機(jī)的固定部分782.7522.4317557.35-11.65-9115.528.356539.472前大梁總成102.6334.993590.5519.942046.9339.944099.543合計(jì)885.3823.8621147.9-7.98-7068.5912.0210639產(chǎn)生輪壓陸側(cè)L.S：海測(cè)W.S：Q1=G?3.4.2前大梁仰起時(shí)的重量以及重心的計(jì)算NO.NAME（名稱）G(t)H(m)G?H(t.m)Xw(m)G?Xw(t.m)Xl(m)G?Xl(t.m)1整機(jī)的固定部分782.7522.4317557.35-11.65-9115.528.356539.472前大梁總成102.6354.335576.835.65580.2125.652632.823合計(jì)885.3826.1323134.18-9.64-8535.3110.369172.29產(chǎn)生輪壓陸側(cè)L.SP'1=G?海側(cè)W.SQ'1=G?3.5小車總成的計(jì)算3.5.1在最大前伸距時(shí)小車的重量以及重心的計(jì)算

NO.NAME（名稱）G(t)H(m)G?H(t.m)Xw(m)G?Xw(t.m)Xl(m)G?Xl(t.m)1電纜托令0.7033.0023.10.000.0020.0014.002托架小車1.6035.556.837.0059.257.0091.23小車15.0035.5532.532.00480.0052.00780.004駕駛室2.532.080.025.0062.545.00112.55合計(jì)19.834.96692.430.39601.750.39997.7產(chǎn)生輪壓陸側(cè)L.SP2=G?海側(cè)W.SQ2=G?3.5.2小車在停機(jī)位置時(shí)的重量以及重心的計(jì)算NO.NAME（名稱）G(t)H(m)G?H(t.m)Xw(m)G?Xw(t.m)Xl(m)G?X11小車15.0035.50532.5-4.50-67.515.50232.52駕駛室2.5032.0080.0-8.00-20.012.00303電纜托令0.7033.0023.1-12.67-8.877.335.134托架小車1.6035.556.8-6.67-10.6713.3321.335合計(jì)19.8034.96692.4-5.41-107.0414.59288.88產(chǎn)生輪壓陸側(cè)L.S:海側(cè)W.S:Q'2=G?3.5.3小車在最大后神距時(shí)的重量以及重心的計(jì)算NO.NAME （名稱）G(t)H(m)G?H(t.m)Xw(m)G?Xw(t.m)Xl(m)G?Xl(t.m)1電纜托令0.7033.0023.1-12.67-8.877.335.132小車15.0035.50532.5-16.00-2404.0060.03駕駛室2.5032.0080.00-8.00-20.012.0030.04托架小車1.6035.556.8-10.67-17.079.3314.935合計(jì)Total19.8034.96692.4-14.44-285.945.56110.06產(chǎn)生輪壓陸側(cè)L.S海側(cè)W.SQ''2=G?3.6漏斗及物料的重量以及重心的計(jì)算NO.名稱GHG?HXwG?XwXlG?Xl1漏斗機(jī)及物料總重100.001.80180.003.50350.0023.502350產(chǎn)生輪壓陸側(cè)L.S海側(cè)W.SQ8=G?風(fēng)載荷（計(jì)算）符號(hào)說(shuō)明A?迎風(fēng)面積（作用高度H（m）風(fēng)力系數(shù)?Cf工作時(shí)v=20m/s非工作時(shí)v=20m/sNO.名稱AHCfWLOWfiiWLSWfiiiKh1大車25.001.501.100.691.0355.227.831.002海陸側(cè)下橫梁20.003.501.300.652.2754.9217.221.003海陸側(cè)立柱120.0019.501.303.9076.0538.93759.141.324海側(cè)梯形前拉桿5.0052.000.700.094.681.1459.281.675海側(cè)梯形后拉桿10.0042.000.700.187.562.1489.881.576海陸側(cè)上橫梁32.0038.001.301.0439.5211.48436.241.467小車6.0086.391.9970.651.468大梁10.0034.001.200.310.23.31112.541.469中撐桿10.0045.51.300.3315.023.92178.361.5710漏斗80.0015.000.701.42111.96179.41.1311機(jī)器房115.0042.801.203.45147.6640.961753.091.5712海側(cè)梯形架45.0043.000.800.9641.2811.39489.771.5713安全鉤2.5050.001.200.0840.9547.51.5714司機(jī)室5.0035.0051.6658.11.4615俯仰操縱室3.5014.411.3112.431.5716抓斗11.0024.001.300.368.643.5986.161.3217其它50.0035.001.101.3813.315.24533.41.4618合計(jì)55026.771.1115.25408.27160.114890.991.33非工作P4.1.2前大梁仰起NO.名稱AHCfWLOWfiiWLSWfiiiKh1大車25.001.501.100.691.0355.227.831.002海陸側(cè)下橫梁20.003.501.300.652.2754.9217.221.003海陸側(cè)立柱120.0019.501.303.9076.0538.93759.141.324海側(cè)梯形前拉桿5.0052.000.700.094.681.1459.281.675海側(cè)梯形后拉桿10.0042.000.700.187.562.1489.881.576海陸側(cè)上橫梁32.0038.001.301.0439.5211.48436.241.467小車6.0086.391.9970.651.468大梁100.0060.001.203.0180.0043.12586.21.909中撐桿10.0045.51.300.3315.023.92178.361.5710漏斗80.0015.000.701.42111.96179.41.1311機(jī)器房80.0042.801.202.40102.7228.491219.541.5712海側(cè)梯形架45.0043.000.800.9641.2811.39489.771.5713安全鉤2.5050.001.200.0840.9547.51.5714司機(jī)室5.0035.0051.6658.11.4615俯仰操縱室3.5014.411.3112.431.5716抓斗11.0024.001.300.368.643.5986.161.3217其它50.0035.001.101.3813.315.24533.41.4618合計(jì)640.0037.031.0516.90578.07187.436940.881.46非工作P'4.2風(fēng)平行軌道時(shí)風(fēng)載荷計(jì)算4.2.1前大梁放平NO.名稱AHCfWLOWfiiWLSWfiiiKh1大車15.001.501.100.410.623.104.651.002海陸側(cè)下橫梁10.003.501.300.331.162.508.751.003門框立柱60.0019.501.301.9337.7019.3376.351.324海側(cè)梯形前拉桿5.0052.000.700.094.681.1459.281.675海側(cè)梯形后拉桿10.0042.000.70284.841.576海陸側(cè)上橫梁32.0038.001.301.0439.5211.48436.241.467小車6.086.391.9970.651.468前大梁60.0034.001.201.861.225.85878.91.909中撐桿10.0045.51.300.3315.023.92178.361.5710漏斗80.0015.000.701.421.0011.96179.41.1311機(jī)器房60.0042.801.201.877.0421.37914.461.5712海側(cè)梯形架45.0043.000.800.938.710.69459.671.5713安全鉤2.5050.001.200.083.750.9547.51.5714司機(jī)室5.5035.0081.8263.71.4615抓斗11.0024.001.300.368.643.5986.161.3216俯仰操縱室3.5014.211.3152.531.5717其它25.0035.001.100.6924.157.62266.71.4618合計(jì)529.531.231.0114.68458.5159.445184.281.46非工作P''4.2.2前大梁仰起NO.名稱AHCfWLOWfiiWLSWfiiiKh1后大梁100.0034.001.303.25110.4432.421102.301.322大車15.001.501.100.410.623.104.651.003門框立柱60.0019.501.301.9337.7019.3376.351.324海側(cè)梯形前拉桿5.0052.000.700.094.681.1459.281.675海側(cè)梯形后拉桿10.0042.000.70284.841.576海陸側(cè)上橫梁32.0038.001.301.0439.5211.48436.241.467小車6.086.391.9970.651.468前大梁60.0060.001.201.810825.851551.001.909中撐桿10.0045.51.300.3315.023.92178.361.5710漏斗80.0015.000.701.421.0011.96179.41.1311機(jī)器房60.0042.801.201.877.0421.37914.461.5712海側(cè)梯形架45.0043.000.800.938.710.69459.671.5713安全鉤2.5050.001.200.083.750.9547.51.5714司機(jī)室5.5035.0081.8263.71.4615海陸側(cè)下橫梁10.003.501.300.331.162.508.751.0016俯仰操縱室3.5014.211.3152.531.5717其它25.0035.001.100.6924.157.62266.71.4618合計(jì)529.534.421.1114.68505.3159.445856.381.43非工作P'''4.3風(fēng)與大車軌道成角度4.3.1前大梁水平最不利角度為ang12.50/15.58=0.80rad=45.92°風(fēng)垂直軌道非工作輪壓（水平）為12.50kN。風(fēng)平行軌道非工作輪壓（水平）為15.58kN。產(chǎn)生輪壓Pang=12.50?4.3.2前大梁仰起最不利角度ang=212.56/199.27=1.06rad=60.86°其中：風(fēng)垂直軌道非工作輪壓（仰起）為212.56kN風(fēng)平行軌道的非工作輪壓（仰起）為199.27kNPang=212.56?5.輪壓匯總5.1自重載荷輪壓(kN)整機(jī)的重量前大梁（水平）陸側(cè)輪壓前大梁（水平）海測(cè)輪壓216.48325.36前大梁仰起時(shí)陸側(cè)產(chǎn)生的輪壓前大梁仰起時(shí)海側(cè)產(chǎn)生的輪壓261.37280.87小車總成小車在最大前伸距時(shí)陸側(cè)產(chǎn)生的輪壓小車在最大前伸距時(shí)海側(cè)產(chǎn)生的輪壓18.4229.51小車（停機(jī)位置）陸側(cè)輪壓小車（停機(jī)位置）海側(cè)輪壓3.288.55小車（最大后伸距）陸側(cè)輪壓小車（最大后伸距）海側(cè)輪壓8.763.37漏斗及物料在陸側(cè)產(chǎn)生的輪壓漏斗及物料在海側(cè)產(chǎn)生的輪壓10.6871.975.2工作輪壓非工作輪壓時(shí)產(chǎn)生的工作輪壓時(shí)產(chǎn)生的非工作輪壓時(shí)產(chǎn)生的工作輪壓時(shí)產(chǎn)生的非工作輪壓時(shí)產(chǎn)生的工作輪壓時(shí)產(chǎn)生的非工作輪壓載荷1234慣性載荷——P——P風(fēng)載荷P1.2P起重機(jī)自重載荷PPPP起升載荷1.51.3——Mo=601.72+1.5×(10+15)×32=1801.72t.m=17656.87KN.m穩(wěn)定性系數(shù)：St≥0 符合。6.1.2小車（）在最大后伸距（BC為傾覆邊）穩(wěn)定力矩：Ms=該力矩由整機(jī)自重對(duì)陸側(cè)。傾覆力矩：Mo=110.09+1.5×(10+15)×4=260.09t.m=2548.882KN.m穩(wěn)定性系數(shù)：St≥0符合。6.2動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的計(jì)算有風(fēng)動(dòng)載工況:即起重機(jī)有風(fēng)（最大風(fēng)力從平衡重心方向吹向臂架，貨物向外偏擺并下降制動(dòng)）、滿載正常工作，臂架位于最大幅度位置。A.慣性力矩小車水平力及力矩：水平力：Ftt=1.5×(25+15)×(180/60/6)=30KN力矩：Mtt=Ftt·Htt=30/9.8×35.5=108.67t.m式中：小車重心垂直高度?Htt=35.5m大車水平力及力矩：水平力Fgt=1.5×(25+15+885.38)×(20/60/6)=77.12KN力矩Mgt=Fgt?Hgt=77.12/9.8?26.77=210.66t?m式中：大車重心垂直高度?Hgt=26.77m,885.38?整機(jī)重量6.2.1小車帶130%額定載荷在前伸距，小車起動(dòng)狀態(tài)穩(wěn)定力矩：Ms=7065.33t?m=69240.23KN?m該力矩由整機(jī)自重對(duì)海側(cè)產(chǎn)生。傾覆力矩：Mo=601.72+1.3×(10+15)×32+408.27+108.67=2158.66t.m=21154.868KN由小車，抓斗，風(fēng)垂直軌道（工作狀態(tài)風(fēng)載荷力矩）以及小車慣性力對(duì)海側(cè)產(chǎn)生。穩(wěn)定性系數(shù)：St≥0符合要求6.2.2小車帶130%額定載荷在后伸距（工作風(fēng)由海向陸側(cè)吹），小車制動(dòng)狀態(tài)，（BC為傾覆邊）穩(wěn)定力矩：Ms=10642.t?m=104294.25該力矩由整機(jī)自重對(duì)陸側(cè)產(chǎn)生。傾覆力矩：Mo=601.72+1.3×(10+15)×4+408.27+108.67=3131.289t.m=30686.63KN?m穩(wěn)定性系數(shù):所以該設(shè)計(jì)符合要求。6.2.3小車空載（工作風(fēng)平行軌道吹），僅帶抓斗，(AB或CD為傾覆邊)穩(wěn)定力矩：Ms=(885.38+15+2.5+10)×16/2=7063.04t.m=69217.79KN該力矩由整機(jī)，小車，抓斗的重力對(duì)海陸側(cè)易傾覆一側(cè)所產(chǎn)生。傾覆力矩：Mo=693.76+210.66=904.42t.m=8863.32KN該非工作風(fēng)載荷由大車慣性力，風(fēng)平行大車軌道工作狀態(tài)風(fēng)載荷力矩，對(duì)海陸易傾覆側(cè)所產(chǎn)生。穩(wěn)定性系數(shù)：St=Ms?Mo≥0所以該設(shè)計(jì)符合要求。6.3抗暴風(fēng)穩(wěn)定性的計(jì)算和校核暴風(fēng)襲擊下的非工作工況：即小車在停機(jī)位置（非工作風(fēng)M*1.2），大梁為仰起狀態(tài)，帶空抓斗。6.3.1風(fēng)由陸側(cè)向海側(cè)吹(AD為傾覆邊)穩(wěn)定力矩：Ms=8535.31+107.04+10×4.50=8687.35t.m=85136.03KN該力矩由整機(jī)，小車，抓斗對(duì)海側(cè)所產(chǎn)生。傾覆力矩：Mo=6940.88×1.2=8329.06t.m=81624.75KN該非工作風(fēng)載荷力矩由風(fēng)垂直軌道，大梁仰起時(shí)產(chǎn)生。穩(wěn)定性系數(shù)：St=Ms?Mo≥0符合。6.3.2風(fēng)由海側(cè)向陸側(cè)吹（BC為易傾覆邊）穩(wěn)定力矩：Ms=9172.29+288.89+10×14.5=9606.18t.m=94140.56KN該力矩由整機(jī)，小車，抓斗對(duì)陸側(cè)所產(chǎn)生。傾覆力矩：Mo=6940.88×1.2=8329.06t.m=81624.75KN該非工作風(fēng)載荷力矩由風(fēng)垂直軌道，大梁仰起時(shí)產(chǎn)生。穩(wěn)定性系數(shù)：St=Ms?Mo≥0 符合。AB穩(wěn)定力矩：Ms=(所以該設(shè)計(jì)符合要求。）穩(wěn)定力矩：Ms=該力矩由整機(jī)以及小車對(duì)陸側(cè)所產(chǎn)生。傾覆力矩：Mo=(符合。AD）穩(wěn)定力矩Ms=該力矩由整機(jī)，小車對(duì)海側(cè)所產(chǎn)生。傾覆力矩：Mo=(所以該設(shè)計(jì)符合要求。抓斗和載重：陸側(cè)L.S：P5=(側(cè)

W.S:Q5=(10+25)?(32+20)/(16?20)=4.06t=39.81KN壓抓斗和載重：陸側(cè)L.S：P5=(海側(cè)靜輪壓W.S：L=抓斗和載重壓壓抓斗和載重壓抓斗和載重：：：：橋式抓斗卸船機(jī)主要包括四大機(jī)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)、電氣控制系統(tǒng)這幾個(gè)部分。四大機(jī)構(gòu)包括起升機(jī)構(gòu)、大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車行走機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu);金屬結(jié)構(gòu)主要有主大梁、門架機(jī)構(gòu)、拉桿等;電氣系統(tǒng)主要有供配電系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)與控制系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)等。另外，還有接料供料系統(tǒng)、司機(jī)室移動(dòng)系統(tǒng)、防塵系統(tǒng)、防灑料系統(tǒng)、集中潤(rùn)滑系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)。11(LLLS)9.81/60)/u259.8120/6）/0.87563.22kw下降功率：12(LLLS)9.81/60)u259.8120/60.87-426.3k起升加速功率：N13=(LLLS)(V1/60)2/(t1u)=25*(120/60)2/(1.90*0.87)=60.49kw起升減速功率：N14=(LLLS)(V1/60)2/t2u=25*(120/60)2/1.90*0.8)=-45.79kw下降加速功率：N15=(LLLS)(V1/60)2/(t1u)=25*(120/60)2/(1.90*0.87)=60.49kw下降減速功率：N16=(LLLS)(V1/60)2/t2u=25*(120/60)2/1.90*0.8)=-45.79kw電動(dòng)機(jī)加速功率：N17電動(dòng)機(jī)減速功率：N18式中：合計(jì)飛輪矩起升加速時(shí)間起升功率：N22=LS?9.8?(V2/60)?u=10?9.8?(160/60)?0.87=300.38kw下降功率：N22=LS*9.8*(V2/60)*u=10*9.8*(160/60)*0.87=-227.36kw起升加速功率：N23=LS*(V/60)2/(t3*u)=10*(160/60)2/(2.54*0.87)=32.18kw起升減速功率：N23=LS*(V/60)2/t4*u=10*(160/60)2/2.54*0.87=-24.36k下降加速功率：N25=LS*(V/60)2/(t3*u)=10*(160/60)2/(2.54*0.87)=32.18kw下降減速功率：N26=LS*(V/60)2/t4*u=10*(160/60)2/2.54*0.87=-24..36kw3電動(dòng)機(jī)加速時(shí)的功率計(jì)算：3N電動(dòng)機(jī)減速時(shí)的功率的計(jì)算：N空載匯總工況總功率N2l/kwN22/kwN23/kwN24/kwN25/kwN26/kwN27/kwN28/kw加速起升716.45300.3832.18383.89勻速起升300.38300.38減速起升-107.87300.38-24.36-383.89加速下降188.71-227.3632.18383.89勻速下降-227.36-227.36減速下降-635.61-227.36-24.36-383.891.3校核電動(dòng)機(jī)過(guò)載功率選用M400LA型電動(dòng)機(jī)（ABB公司），查表得，P額定轉(zhuǎn)速為1487r/min,選擇電機(jī)數(shù)量為：Z=2電動(dòng)機(jī)所規(guī)定的功率：J=1398.26kg?G對(duì)起升電機(jī)軸上的J值進(jìn)行折算卷筒制動(dòng)器電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器合計(jì)J2.821.5820.01.5825.98表二十八電機(jī)軸

起升回轉(zhuǎn)件加速效率P4起升機(jī)構(gòu)最大總功率Pmax:Pmax=P1+P2+P3+P4=281.61+60.49+4.84+331.52=678.46<800滿足要求1.4發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率校核電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率校核表功率路程時(shí)間加速閉合（帶載）955.271.901.90勻速閉合（帶載）563.226.23.10減速閉合（帶載）185.871.901.90加速上升（帶載）?34.251.901.90勻速上升（帶載）?426.329.914.95減速上升（帶載）?803.651.901.90小車運(yùn)行時(shí)間30.0713.02加速打開(kāi)（空載）716.453.392.54勻速打開(kāi)（空載）300.383.221減速打開(kāi)（空載）?107.873.392.54小車運(yùn)行時(shí)間30.071加速下降（空載）188.713.392.54勻速下降（空載）?29.96減速下降（空載）?3.392.54表二十九電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率校核循環(huán)周期t=46.46s穩(wěn)態(tài)平均功率PSPS400?2=800kw滿足。（二）小車牽引機(jī)構(gòu)的計(jì)算1參數(shù)本次設(shè)計(jì)中，小車的重量為15噸，符號(hào)TL。物料重量為15噸，符號(hào)LL。抓斗重量10噸，符號(hào)，LS。電機(jī)的轉(zhuǎn)速1200r/min,符號(hào)為n。數(shù)量為1，符號(hào)為Z。其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為6.9kg*m2，符號(hào)為J1，其功率為200kw,符號(hào)為P電，過(guò)載倍數(shù)為P0=200%。聯(lián)軸器及制動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為0.319kg*m2，符號(hào)為J2。總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為12.44kg*m2,滑輪效率為a=1。滿載時(shí)加速時(shí)間為3秒，空載時(shí)為3秒。傳動(dòng)效率：u=0.92.功率計(jì)算F1空載摩擦阻力：F1 式中：PP阻力系數(shù)ω為0.015，軸承直徑d為190mm,滾動(dòng)摩擦力臂fk為0.6mm,踏面直徑D為630mm，摩擦阻力系數(shù)Cf=1.2。滿載坡道阻力F空載坡道阻力F式中：m風(fēng)阻力F起升繩繞過(guò)滑輪引起的牽引阻力：P牽引繩懸垂引起的牽引阻力:PF輔助小車牽引阻力Fi’輔助小車速度v=vt/2=90m/minF運(yùn)行產(chǎn)生的阻力(輔助小車)：F風(fēng)對(duì)小車產(chǎn)生的阻力F得：F靜阻力（滿載）:F靜阻力（空載）:F2.1滿載時(shí)產(chǎn)生的功率逆風(fēng)運(yùn)行功率:N11=Fj*(v/60)/1000u=15891.37*3/900=52.97kw順風(fēng)運(yùn)行功率：N小車加速功率：N小車減速功率：N電機(jī)加速功率：N15=124.84kw電動(dòng)機(jī)減速功率：N16=-124.81kw滿載功率匯總:總功率NN11N12N13N14N15N16加速逆風(fēng)311.1152.97133.33124.81勻速逆風(fēng)52.9752.97減速逆風(fēng)-243.3452.97-121.5-124.81加速順風(fēng)285.2527.11133.33124.81勻速順風(fēng)27.1127.11減速順風(fēng)-219.527.11-121.5-124.812.2空載功率逆風(fēng)運(yùn)行功率:N21=F’j*(v/60)/1000u=9823.5*3/900=32.75kw順風(fēng)運(yùn)行功率：N22(F’1F2F4F3)(v/60)/1000u（1928.545.662600）×（）（×）36.80kw小車加速功率：N23(TLLS)(v/60)2/(t1u)(15.00+10.0）（180/6）2/3)83.33kw小車減速功率：N24=TL(v/60)2u/t2180/620.9/kw電機(jī)加速功率：N25=124.73kw電動(dòng)機(jī)減速功率：N26=-124.73kw空載功率匯總：表三十一空載功率匯總總功率NN21N22N23N24N25N26加速逆風(fēng)240.3832.7583.33124.3勻速逆風(fēng)32.7532.75減速逆風(fēng)-132.4832.75-40.5-124.73加速順風(fēng)244.8636.8083.33124.73勻速順風(fēng)36.8036.80減速順風(fēng)-128.4336.80-40.5-124.732.計(jì)算電動(dòng)機(jī)過(guò)載功率本次設(shè)計(jì)選用M2QA355m4a型號(hào)電動(dòng)機(jī)，選取數(shù)量為1個(gè)，其額定功率為2500kw，額定轉(zhuǎn)速為每分鐘1490轉(zhuǎn)。小車牽引靜功率P輔助小車牽引靜功率P總靜功率P小車直線運(yùn)動(dòng)：P（加速時(shí)間為鋼絲繩功率:P輔助小車加速功率（加速時(shí)間3s）：P對(duì)J值進(jìn)行折算：電動(dòng)機(jī)的J值為6.67，聯(lián)軸器及制動(dòng)盤(pán)為0.31，浮動(dòng)軸組為1.1，而卷筒和減速器分別為1.43和2.7，合計(jì)12.31.回轉(zhuǎn)部件功率：

P最大總功率Pmax:PmaxPi總PL1PL2PL3PD54.6133.336.671.699.81296.001kwP本次設(shè)計(jì)符合要求。2.4計(jì)算和校核電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率：功率路程時(shí)間停留時(shí)間2逆風(fēng)行駛（帶載）路程30.07加速功率311.114.503.00勻速功率52.9721.077.02減速功率?4.503.00停留時(shí)間1.44順風(fēng)行駛（順風(fēng)）行程30.07加速功率244.384.503.00勻速功率36.8021.077.02減速功率?128.434.503.00停留時(shí)間15.04表三十三電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率校核本次循環(huán)所用時(shí)間為67.65秒。穩(wěn)態(tài)平均功率：Ps=126.59kw<250kw符合。(三)大車機(jī)構(gòu)的計(jì)算1.參數(shù)整機(jī)的重量為885.38噸，其符號(hào)為DL。料斗及物料的重量為203.64噸。機(jī)構(gòu)效率為0.91，

符號(hào)為u。小車其自重為19.80噸，符號(hào)為TL。其起重量為25噸。其中大車速度為每分鐘20米，加速時(shí)間為2.3秒。2.大車功率2.1大車阻力的計(jì)算大車摩擦阻力

F其中：PDLTLLLLSP物斗885.3819.8025203.641133.82t。其中d=160mm,fk=06.mm,u=0.015,Cf=1.2,以及D=650mm大車在坡道上運(yùn)行時(shí)受到的阻力F2F其中，ma=0.001卸船機(jī)工作時(shí)風(fēng)對(duì)大車運(yùn)行產(chǎn)生的阻力F3:F3=0.6*A*C*q=0.6690112.46tF阻力=F1+F2+F3大車速度：

v=其功率:

N=基于功率和速度，選用電機(jī)：134M4A。選取個(gè)數(shù)：16個(gè)，單個(gè)電機(jī)功率為7.5kw,其最大過(guò)載倍數(shù):PO=200%,其額定轉(zhuǎn)速為每分鐘1430轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為0.034kg*m2，總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為0.035kg*m2。2.2 功率計(jì)算逆風(fēng)運(yùn)行時(shí)：N11(F1F2F3)(v/60)/1000u73847.461133.82122130）*（20/6/10000.972.20kw順風(fēng)運(yùn)行功率：N12(F1F2F3)(v/60)/1000u6532751009711272920/6)/10009)17.21kw整機(jī)加速功率:N13=60.19kw整機(jī)減速功率:N14=-48.84kw電動(dòng)機(jī)加速功率:N15=1.02kw電動(dòng)機(jī)減速功率:N16=-1.02kw其中中：J=0.035kg.m功率統(tǒng)計(jì)表總功率NNNNNNN加速順風(fēng)44.00-17.2160.191.02勻速-17.21-17.21減速37.08-17.21-48.85-1.02加速逆風(fēng)133.4172.2060.191.02勻速72.2072.20減速22.3372.20-48.85-1.02過(guò)載功率校核靜功率:P運(yùn)行所需功率：Pmax=133.41kwP滿足要求。4.電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率校核和計(jì)算穩(wěn)態(tài)平均功率：

P本次設(shè)計(jì)滿足要求。打滑校驗(yàn)工作狀態(tài)，最易打滑為帶載逆風(fēng)上坡啟動(dòng)時(shí)：FS1K(1.1PWPaPAP式中：摩擦阻力：Pf=F1=73847.46N工作風(fēng)載荷:PWF3122130N坡度阻力PaF21133.82N慣性力PA10005Pa10001.51133.820.15255109.5N動(dòng)載系數(shù)51.5整機(jī)重量PDLTLLLLSP物斗1133.82t大車加速度：a=0.144粘著安全系數(shù)K=1.05車輪與軌道粘著力制動(dòng)器數(shù)量Z=16摩擦系數(shù)f=0.14工作時(shí)最小輪壓FS11000160.14220.08615126.4NK(1.1PWPaPAPf)487655.47N所以滿足要求。為使暴風(fēng)所產(chǎn)生的損害減小，應(yīng)使用防風(fēng)拉鎖以及使用錨定與地面連接。（四）變幅機(jī)構(gòu)的計(jì)算1.參數(shù)重量M=重心B=鋼絲繩倍率n=8變幅時(shí)間t=6min力矩運(yùn)行時(shí)鋼絲繩拉力變幅機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)所需功率式中變幅機(jī)構(gòu)的變幅速度5°以此得到2.功率表NO.角度力矩力臂滑輪距1020055.1312.6998.7727.4394.820.002519978.8213.2594.2426.2590.4719.6731019750.4513.7889.5825.0586.002041519371.7714.2884.7923.8581.402052018845.6614.7479.9122.5776.7121.3362518176.1215.1774.8621.2771.8721.3373017368.2615.5669.7619.9366.9722.3383516428.2015.9164.5418.5661.9622.8394015363.1216.2159.2317.1656.8623.33104514181.1216.4753.8115.7451.6623.67115012891.1916.6348.4514.3746.5122.83125511503.1516.7242.9913.0341.2722.33136010027.5716.6937.5511.3836.0527.514658475.6716.4932.129.9330.8424.1715706859.2616.0126.788.5125.7123.6716755190.6515.6520.737.3419.9019.517803482.5413.3316.335.8915.6824.17表三十五電動(dòng)機(jī)功率明細(xì)變幅機(jī)構(gòu)運(yùn)行過(guò)程中，均方根功率PS=57.33kw選用MAQA的280M4A型電動(dòng)機(jī)額定功率額定轉(zhuǎn)速n=1475r/min電動(dòng)機(jī)過(guò)載系數(shù)電動(dòng)機(jī)選擇數(shù)量Z=1變幅機(jī)構(gòu)運(yùn)行需要的俯仰時(shí)間t=6min俯仰加速時(shí)間變幅機(jī)構(gòu)總效率u=0.85俯仰角度為八十度。變幅機(jī)構(gòu)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:聯(lián)軸器及制動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:J=3.功率計(jì)算俯仰機(jī)構(gòu)運(yùn)行所需功率運(yùn)行加速功率式中最大拉力F=98.77kN鋼絲繩倍率為8變幅機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)需要加速功率4.電動(dòng)機(jī)過(guò)載功率的校核和計(jì)算工作功率Pmax=P1+P2+P3=94.82+0.171+15.87=110.86kW電動(dòng)機(jī)額定功率P額=75kWPmax/P額=110.86/75=1.16<2所以滿足要求。卸船機(jī)俯仰機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算俯仰機(jī)構(gòu)是橋式抓斗卸船機(jī)其中較為重要的機(jī)構(gòu)，為了便于大作業(yè)船舶靠離碼頭,抓卸船機(jī)在非工作狀態(tài)時(shí)應(yīng)將前大梁仰起,在作狀態(tài)時(shí)前大梁處于水平位置。前大梁俯仰機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、高速制動(dòng)器、減速器、支座、卷筒組以及低速制動(dòng)器等部件組成。其中低速制動(dòng)器即前大梁俯仰機(jī)構(gòu)低速制動(dòng)器實(shí)質(zhì)是一種安全制動(dòng)器。（一）鋼絲繩的選取1.計(jì)算拉力鋼絲繩最大拉力S=98.77kN2.鋼絲繩直徑的計(jì)算計(jì)算公式為d=C?S式中：S=98.77KNC為選擇系數(shù)C=式中：根據(jù)工作級(jí)別，可取n=5，0.46，a=0.82σb=1850N/mm通過(guò)上述公式可以計(jì)算得：d=C?查表可得，取標(biāo)準(zhǔn)直徑為32mm。符號(hào)d。使用IWRC6×Fi(29)B作為鋼絲繩。其破斷力n=滿足要求。(二）俯仰鋼絲繩的設(shè)計(jì)1.卷筒幾何尺寸計(jì)算1.1名義直徑DRH10.25~0.4d8.0~12.8mm，選取H1=10mmpd2~4mm34~36mm，選取p=35mmHmax827.435.89172.32ms2012Lg38177.61mm3.驗(yàn)算偏角是否符合鋼絲繩的允許鋼絲繩偏角是指鋼絲繩的中心線在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中偏離螺旋槽中心線形成的夾角。一般來(lái)說(shuō)，偏角不應(yīng)大于3.5。機(jī)械設(shè)計(jì)-王軍/田同海-《機(jī)械工業(yè)出版社》L=式中：卷筒距門框最高點(diǎn)的滑輪距離為L(zhǎng)tan式中：L為俯仰卷筒上應(yīng)用于工作的鋼絲繩長(zhǎng)度，l=2133.10mm計(jì)算得β=符合。4.俯仰卷筒強(qiáng)度、穩(wěn)定性的校驗(yàn)4.1概述在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)L＞3D時(shí)，需計(jì)算折算應(yīng)力。當(dāng)D≥1200mm時(shí)，需要對(duì)俯仰卷筒壁進(jìn)行抗壓穩(wěn)定性的驗(yàn)算。本次設(shè)計(jì)的L＞3D，所有要進(jìn)行對(duì)壓應(yīng)力、彎矩以及扭矩產(chǎn)生的應(yīng)力的校驗(yàn)。4.2校核卷筒壁內(nèi)表面的最大壓應(yīng)力σ式中：當(dāng)纏繞層數(shù)為1時(shí)，取A1=1.0。當(dāng)纏繞層數(shù)為時(shí)，取A1=1.4。當(dāng)纏繞層數(shù)為時(shí)，取A取A2=0.75作為應(yīng)力的減少系數(shù)，俯仰卷筒的壁厚為δ=d=32mmS為俯仰鋼絲繩受到的最大靜拉力，根據(jù)上述S=98.77kn計(jì)算得：σ故滿足受到的最大壓應(yīng)力要求。4.3校核折算應(yīng)力公式：σ式中：Mmax為鋼絲繩最大彎矩，由最大靜拉力產(chǎn)生抗彎截面的系數(shù)W：W=其中：D=892mmD最大拉力S=98.77kn。卷筒的自重G=117.2kn所受的彎矩值最大時(shí)為俯仰鋼絲繩處于中間位置。計(jì)算可得Mt1143652kNmmMg172563kNmm最大彎矩MMtMg1315.92kNm代入式中可得F21.59MPa172.5MPa，所以滿足要求。4.4俯仰卷筒受到的合成應(yīng)力σ計(jì)算可得σ=67.2MPa<172.5MPa滿足要求4.5計(jì)算和校核俯仰卷筒當(dāng)D≥1200mm和L＞2D時(shí)，還要對(duì)卷筒進(jìn)行抗壓穩(wěn)定性驗(yàn)算。穩(wěn)定性消失時(shí)，卷筒的臨界位置壓力為：P式中：R=D/2=450mm，卷筒壁單位面積所受到的壓力：P=穩(wěn)定系數(shù)：K=18.88/6.27=3.01俯仰卷筒允許的穩(wěn)定性系數(shù)：[K]=1.3??1.53.01>[K]，滿足穩(wěn)定性要求。（三）俯仰卷筒軸的計(jì)算設(shè)計(jì)直徑d，需滿足：σ根據(jù)公式，選用150mm作為直徑式中：σM=(2G+S)L=（2×117.2+