173立方米四繩抓斗設(shè)計開題報告

1、洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告院（部）： 機(jī)械工程學(xué)院 2015年 3月 16 日 （學(xué)生填表）課題名稱17四繩抓斗設(shè)計學(xué)生姓名石帥鵬專業(yè)班級B課題類型工程設(shè)計指導(dǎo)教師尤惠媛職稱講師課題來源1. 綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義起重機(jī)械是用來從事起重和搬運(yùn)物品的重要機(jī)器。由于起重機(jī)械具有提升物品和在空間移運(yùn)物品的特殊功能，所以，在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，起重機(jī)械已成為合理組織成批生產(chǎn)和機(jī)械化流水作業(yè)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要標(biāo)志之一。起重機(jī)械占據(jù)重要地位的同時，它不可以忽略與其息息相關(guān)的抓斗而獨(dú)立存在。抓斗的誕生和發(fā)展大大提高了生產(chǎn)效率。抓斗，是起重機(jī)裝卸散料的一種取物裝置，主要用于

2、大量散粒物體的裝卸工作。它的抓取和開卸都是由司機(jī)在司機(jī)室內(nèi)操作，不需要輔助人員協(xié)助，因而工作效率高，廣泛應(yīng)用在港口、車站、礦場、料場等。抓斗的全部工作有起重司機(jī)集中操作，只在特殊情況下，才需要輔助工作的作業(yè)人員。盡管抓斗機(jī)械在運(yùn)輸方面有非連續(xù)性等缺點，但在規(guī)模較大或堆料較雜的貨場上，為了從船舶和不能翻轉(zhuǎn)的鐵路車廂中卸載，以及對于特別難抓取的物料，仍然要使用抓斗。在水上運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸部門中，常常使用抓斗為貨船。；例如，在上海港務(wù)局所屬的各裝卸區(qū)，轉(zhuǎn)運(yùn)的各種散粒物料幾乎都是抓斗進(jìn)行裝卸的。抓斗起重機(jī)的產(chǎn)生避免了工人的繁重勞動，節(jié)省了輔助工作時間，大大提高了工作效率，并且可以避免工人人身受到傷害事故

3、，提高生產(chǎn)安全性。例如，30年前的中國，碼頭的裝卸礦粉，船艙里用12-16個工人，工人一鍬一鍬的向網(wǎng)兜里裝礦粉，一個網(wǎng)兜最多能網(wǎng)4噸礦粉，一個船艙8小時最多只能干200噸貨。而現(xiàn)在大型卸船機(jī)卸礦，每小時就能卸2000多噸礦大大提高了生產(chǎn)效率。 采掘工業(yè)中，使用抓斗進(jìn)行井下作業(yè)和露天礦場的剝離，裝車作業(yè)等，也顯示了其獨(dú)特的優(yōu)點。在建筑工地上，也收到了良好的效果。目前，抓斗在國內(nèi)外的使用范圍正在日益擴(kuò)大，而且針對不同的使用部門和抓取對象，類型也逐漸增多，專門化的趨勢也隨之明顯。例如，長撐桿雙鄂抓斗被廣泛的應(yīng)用于抓取一般的散料物料，多鄂板抓斗用于抓取礦石等比重大和顆粒大的物料，靶集式抓斗用于清理貨艙

4、和車廂。時間經(jīng)驗表明，抓斗作業(yè)具有以下四個突出優(yōu)點：1. 免除了繁重的體力勞動，使裝卸過程機(jī)械化。2. 生產(chǎn)效率高，裝卸成本低。3. 充分發(fā)揮起重機(jī)械的效率。4. 減少輔助工人。5. 安全性高。國內(nèi)外研究動態(tài)： 我國工程起重機(jī)研制起步于20世紀(jì)五六十年代，經(jīng)歷了七十年代末至八十年代的引進(jìn)、吸收、以及九十年代以來的自主開發(fā)階段，目前整體吊裝工程越來越普遍，這就要求吊裝用起重機(jī)的起重能力、作業(yè)幅度和高度越來越大。國內(nèi)大型吊裝用起重設(shè)備已由過去單一的抱桿式，逐步發(fā)展擴(kuò)大，成為以高性能、更安全可靠的大型移動式起重機(jī)為核心的吊裝設(shè)備。我國的抓斗設(shè)計則受技術(shù)限制，更多的是功能單一，體積較大，自動化程度低的

5、機(jī)械式抓斗。不過我國技術(shù)人員從沒有間斷研究設(shè)計工作。例如，以孫鴻范、肖乾信、包起帆等為代表，對抓斗的抓掘阻力和填充過程進(jìn)行了深入的研究。如包起航教授建立起的抓斗抓取過程的動態(tài)仿真模型，開發(fā)了仿真分析的應(yīng)用軟件。完成了四種抓斗構(gòu)件的三維有限元建模、分析與優(yōu)化，以及對雙瓣、多瓣、木材、電動液壓抓斗設(shè)計計算和參數(shù)化繪圖。 國外吊裝業(yè)已非常成熟與完善，其吊裝起重機(jī)也隨之得到了深遠(yuǎn)的發(fā)展。抓斗的最早出現(xiàn)，至少可以追溯到歐洲的文藝復(fù)興時代。當(dāng)時，意大利著名的藝術(shù)兼科學(xué)家達(dá).芬奇（Leonardo Da Vinci 1452-1519)曾設(shè)計出一艘裝有抓斗的挖泥船，而闡述抓斗性能的第一篇論文似乎應(yīng)該是德國的

6、普范爾（Pfahl)于1912年發(fā)表的“自動抓斗中力的分配與抓斗”。在這篇文章里普范爾敘述了影響抓斗抓取性能的各項因素及其影響關(guān)系，并提出了確定這些因素的方法和取值范圍。 第二次世界大戰(zhàn)以后，世界各國有關(guān)抓斗的理論仍未形成，很多專家繼續(xù)研究抓取過程中發(fā)生的現(xiàn)象，以建立符合實際的抓取阻力計算方法仍在進(jìn)行。先后出現(xiàn)的有蘇聯(lián)的從能量觀點計算抓取阻力的方法，以及B.A. Ta y6ep的抓取阻力計算方法等。這些方法，有的著重于工程應(yīng)用，有的側(cè)重理論探討，各有特點。同時，在德國，北美，法國，日本等工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，也進(jìn)行了研究工作，取得了一定的研究成果。他們非常重視時間應(yīng)用方面的研究，這是值得提倡的。 目

7、前，工程起重機(jī)的設(shè)計與制造主要集中在德國、美國和日本等發(fā)達(dá)國家。例如，輪式起重機(jī)的主要生產(chǎn)公司有德國的利勃海爾，德馬格，美國的格魯夫，日本的多田野，住友建機(jī)，加藤等。履帶起重機(jī)的生產(chǎn)廠家有德國的利勃海爾、德馬格、森尼伯根，美國的馬尼托瓦克起重集團(tuán)、林科貝爾特、P&H，日本的神剛、日立住友等。各大制造公司的產(chǎn)品經(jīng)理幾十年的風(fēng)雨都已經(jīng)形成系列化。其產(chǎn)品覆蓋率大，做工細(xì)致。與此同時，諸如格魯夫和利勃海爾等公司先后開發(fā)新技術(shù)，最大限度的使用起重機(jī)，使其既能滿足大起重需要，又能滿足作業(yè)空間的需要。其抓斗的設(shè)計也更傾向于輕便化、多功能化和自動化。2研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題研究的基本內(nèi)容：抓斗的抓取

8、能力與影響抓取能力的主要因素。 抓斗的抓取能力大小直接影響到抓斗工作的有效程度，它的大小主要取決于抓斗的下沉力與物料垂直方向的阻力以及抓斗的抓取力矩與物料的阻力矩之間的關(guān)系。它們構(gòu)成了抓獲過程的主要矛盾。那么影響抓取能力的因素主要有一下幾個方面：1 抓斗自重及其合理分配的影響；2 滑輪組倍率的影響；3 撐桿與顎鏟交接點位置的影響；4 最大張開度的影響；5 顎鏟幾何形狀的影響；6 物料性質(zhì)的影響；7 抓斗閉合速度的影響。擬解決的主要問題；1.抓斗主要由顎鏟、撐桿、上承梁和下承梁四個部分組成。在頭部一般還裝有上滑輪以及開閉繩導(dǎo)向裝置，在下承梁裝有下滑輪。設(shè)計抓斗時，對其構(gòu)造上考慮，應(yīng)保證抓斗各構(gòu)件

9、只有一個自由度，以便使抓斗在抓取工程中不致由于兩顎鏟刃口上遇到不同阻力時影響到他們的確切閉合；同時，也為了使已閉合的抓斗不會在升起過程中由于碰撞或其他原因而發(fā)生顎鏟彼此不密合的現(xiàn)象。2.抓斗顎鏟的幾何形狀設(shè)計與優(yōu)化。根據(jù)顎鏟的總體容積設(shè)計出最合理的顎鏟幾何形狀，其中包括最大開度、顎鏟的寬度和顎鏟的側(cè)面形狀，例如，設(shè)計多大的顎鏟底背角和側(cè)背角會使顎鏟抓取貨物時產(chǎn)生的阻力最小，從而提高抓斗的抓取效率。 3. 研究步驟、方法及措施具體設(shè)計步驟；1.確定抓斗的幾何容積，最大開度和寬度。2.選擇并確定顎鏟的側(cè)面形狀和尺寸。3.選擇確定開閉滑輪組倍率，選擇鋼絲繩。4.確定抓斗總體結(jié)構(gòu)尺寸并繪制布置簡圖。5

10、.確定抓斗自身質(zhì)量及其合理分配，分析抓取能力。6.抓斗主要構(gòu)件的強(qiáng)度驗算。方法和措施；1.查閱資料，借閱圖書。查找設(shè)計有關(guān)的資料，文獻(xiàn)等，資料內(nèi)容要有深度，具有參考意義。熟練掌握設(shè)計所需的內(nèi)容。復(fù)習(xí)之前學(xué)習(xí)過的課程，比如機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械制造裝備設(shè)計、機(jī)械設(shè)計等，熟練掌握CAD、深入學(xué)習(xí)Office軟件，借閱solid works三維設(shè)計書籍，配合網(wǎng)上教學(xué)視頻掌握并應(yīng)用此軟件。設(shè)計內(nèi)容； 完成17四繩抓斗的斗身設(shè)計、支撐、上承梁、下承梁等部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計。斗身的設(shè)計在滿足設(shè)計需求的同時要結(jié)構(gòu)簡單，外形美觀。4. 研究工作進(jìn)度1.查閱相關(guān)資料，撰寫開題報告。 第1周第3周2.抓斗斗身的設(shè)計，

11、繪制草圖。 第4周第6周3.抓斗結(jié)構(gòu)設(shè)計計算。 第7周第9周4.三維建模過程。 第10周第11周5.繪制總裝圖、零、部件圖紙 。 第12周 6撰寫畢業(yè)論文，英文文獻(xiàn)翻譯。 第13周第14周 7.準(zhǔn)備答辯 。 第15周 5. 主要參考文獻(xiàn) 1.暢啟仁編著：散貨抓斗-P284； 2.暢啟仁：論抓斗的抓取阻力 上海海運(yùn)學(xué)院學(xué)報1981-05-27期刊； 3.牛聰民：抓斗合理設(shè)計方法的探討 中國機(jī)械工程學(xué)會物料搬運(yùn)分會第五學(xué)術(shù)年會論文集 1996年； 4.上海海事大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計論文； 5.李學(xué)峰，上海大學(xué)碩士論文 導(dǎo)師：許京荊 ； 6.孫桓、陳作模、葛文杰主編，機(jī)械原理第七版，高等教育出版社； 7.何銘新、錢可強(qiáng)、徐祖茂主編，機(jī)械制圖第六版，高等教育出版社； 8.郭云山、張洪學(xué)、汪洋、惠自洪主編，橋架類起重機(jī)安裝維修安全技術(shù)河南科技技術(shù)出版社； 9.陳伯興、李繼剛主編，橋梁起重設(shè)計計算與實務(wù)中國建筑工業(yè)出版社； 10.何焯主編，設(shè)備起重吊裝工程第二版，機(jī)械工業(yè)出版社； 11.王積永，張青等主編，起重機(jī)械鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ，2011； 12.聞邦椿主編，機(jī)械設(shè)計手冊北京：