【桥式抓斗卸船机总体及俯仰机构设计13000字（论文）】

第第页桥式抓斗卸船机总体及俯仰机构设计摘要卸船机是我国各大散货港口的主要运输设备之一，可以应用于不同品种的散货的卸船工作。对整个工作系统的效率起着重要的作用。目前，运输的货量进一步增加，导致了卸船机在相应领域的需求量逐渐扩大。以至于一些老的设备陆续需要更新换代，本次设计的桥式抓斗卸船机，能满足对生产率的要求，足够适应大部分中小港口及发电厂码头的工作场景。希望对今后实际应用的国产桥式抓斗卸船机有借鉴作用。关键词：桥式抓斗卸船机；俯仰机构AbstractShipunloaderisoneofthemaintransportequipmentinChina'sbulkcargoports,whichcanbeusedforunloadingdifferentkindsofbulkcargo.Itplaysanimportantroleintheefficiencyofthewholeworkingsystem.Atpresent,thefurtherincreaseinthevolumeoftransport,resultingintheunloaderinthecorrespondingfieldofdemandgraduallyexpanded.Sothatsomeoftheoldequipmentneedtoupgrade,thedesignofbridgegrabshipunloader,tomeettheproductivityrequirements,enoughtoadapttomostsmallandmedium-sizedportandpowerplantdockworkscene.Itishopedthatitcanbeusedforreferenceforthedomesticbridgegrabshipunloaderinthefuture.Keywords:BridgeGrabShipUnloader;PitchMechanism目录引言(5)一、桥式抓斗卸船机的总体概述定义及概述（5）主要技术参数（5）生产率计算（7）桥式卸船机的总体计算稳定性计算(8)轮压计算(22)四大机构功率计算起升、开闭机构的计算和校核(27)小车牵引机构的计算(32)大车机构的计算(35)变幅机构计算(38)俯仰机构设计计算钢丝绳的选取(40)钢丝绳的设计(40)俯仰卷筒轴的计算(43)卷筒减速器的选择(44)选择卷筒的制动器(45)选择俯仰卷筒联轴器(46)选择卷筒轴承(46)结束语(48)参考文献(48)引言二十一世纪以来，我国经济高速发展，物流行业迅速发展，我国对于海运的需求日益增加且壮大。目前，已拥有全球十大港口其中的七座港口，这是我国全体人民艰苦奋斗的成果，但在这伟大成果的背后也是对我国各个码头的挑战。随着新冠疫情的爆发，我国在国际上的影响力进一步加大，“大国”使命与义务使得中外贸易增加，同样增加的是港口的压力，在这一压力的迫使下，是对我们码头运载能力的又一次考验。其中，对于卸船机的要求也是进一步提高。本次设计针对1000t/h的桥式抓斗卸船机，希望对今后实际应用的国产桥式抓斗卸船机有借鉴作用。抓斗卸船机的总体概述定义及概述卸船机是我国各大散货港口的主要运输设备之一，可以应用于不同品种的散货的卸船工作。对整个工作系统的效率起着重要的作用。孙杰-《桥式抓斗卸船机电气控制方案研究与设计》本次设计的桥式抓斗卸船机其额定生产率能满足工作孙杰-《桥式抓斗卸船机电气控制方案研究与设计》连续式作业机械和间歇式作业机械两大类是散货卸船机的两大类。间歇式散货卸船机主要包括带斗门座起重机和桥式抓斗卸船机两种机型，其均利用抓斗进入船舱进行抓取物料后起升回转或小车行走将物料卸入漏斗内，同时漏斗两侧喷雾压尘完成卸船作业。这两种类型的卸船机在国内外应用也较为广。抓斗卸船机的主要技术参数1.基本参数1.1悬臂俯仰角度0−80°1.2额定生产能力11.3额定起重量25.00吨1.4起升高度 轨上24.00轨下20.001.5外伸距32.001.6后伸距16.00m1.7许用轮压非工作轮压 海侧500.00陆侧500.00工作轮压 海侧400.00陆侧400.001.8轨距21.9基距181.10各机构工作速度司机室运行（20大车运行（20小车运行（18悬臂俯仰6.00m电梯运行45m/min清仓机吊运特殊模式，速度可控满载起升1空载起升11.11主机供电电源6.61.12工作风速201.13非工作风速551.14物料特性物料煤炭容重(t/m3)0.9粒度(mm)0-3002.各部分工作级别2.1卸船机工作级别其工作级别为A8,载荷级别为Q4，利用级别为U8.2.2机构工作级别起升开闭部分以及小车运行部分的利用级别为T7,载荷级别为L3，工作级别为M8，而大车运行部分以及俯仰部分的利用级别以及载荷均为T5,L3,而前者的工作级别为M6,而后者为M5。生产率原理起动时间：制动时间：ttt式中：H−起升总行程a−加速度，m/av−额定速度，HH2.运行图表运行周期工作行程加速度时间起始时间结束时间加速时间匀速时间减速时间工作速度路程加速度时间时间时间时间路时间路时间路速度（分钟）速度（秒）抓斗闭合11.056.900.006.901.901.9001.9012.抓斗起升33.71.0518.756.9025.131.901.9014.9529.91.901.9012.小车后行30.071.0013.0217.0030.023.004.507.0221.073.004.501803抓斗打开11.056.2926.2932.592.543.343.3912.67小车前行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.校核卸船机生产率卸船机卸船机卸船机卸船机卸船机卸船机计算.桥式抓斗卸船机总体计算稳定性的计算定义及计算原理孙海舰-孙海舰-《基于ADAMS的履带起重机倾覆稳定性仿真与分析》GH(m)−中心高度X3.1金属机构3.1.1门框结构NO.名称GHG∗HXwXl1陆侧上横梁18.037.90682.2−20.00−360.000.000.002海陆侧下横梁21.03.5173.71-10.00-210.0010.00210.003海陆侧联系下横梁8.09.7377.84-10.00-80.0010.0080.004海侧上横梁18.037.90682.20.000.0020.00360.005海陆侧联系上横梁8.09.7377.84-10.00-80.0010.0080.006门框斜撑11.824.85293.23-10.00-118.0010.00118.007海陆侧斜杆及料斗前梁10.09.1391.3−10.00−100.0010.00100.008海陆侧联系横梁7.015.45108.15−10.00−70.0010.0070.009陆侧立柱40.019.73789.20-20.00-800.000.000.0010门框梯子9.016.1144.9-20.00-180.000.000.0011海侧立柱39.019.73769.470.000.0020.00780.0012水平桁架18.012.27219.78-10.00-180.0010.00180.0013门框水平撑杆8.037.90303.2-6.7-53.613.30110.414料斗横梁6.09.1354.78-10.00-60.0010.0060.0015合计221.819.694367.8-10.33-2291.69.672金属结构NO.名称GHG∗HXwG∗XwXlG∗Xl1门框结构221.8019.694367.80-10.33-2291.609.672144.42海侧梯形架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司机室+拖缆轨道9.0931.84289.430.998.8920.99190.796漏斗系统103.6412.41285.14-2.67-276.7217.331796.087机房底架29.0032.91954.39-12.00-348.008.00232.008销轴与联接5.5932.10179.441.337.4321.33119.239海测梯形后拉杆13.7743.20591.84-6.00-82.6214.00192.7810后大梁小车轨道4.0033.25133.00-6.06-24.2413.9455.7611合计489.2721.8310680.35-9.38-4590.0910.625195.33.2整机固定计算NO.名称GHG∗HXwG∗XwXlG∗X1金属固定部分489.2721.8310680.35-9.38-4590.0910.625195.32机器房总成126.5937.804785.10-20.00-2531.80.000.003梯形架滑轮4.5443.80198.850.100.4520.1091.254大车行走102.701.50154.05-10.00-1027.0010.001027.005电梯9.0917.91162.80-20.00-181.80.000.006电缆卷筒及支架4.599.3843.05-14.67-67.345.3324.467安全钩1.4549.6972.051.001.4521.0030.458海侧上横梁滑轮3.6333.35121.060.000.0020.0072.609尾部滑轮3.6335.12127.49-34.46-125.09-14.46-52.4910梯子22.7244.651014.448-20.00-454.40.000.0011铭牌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合计782.7522.4317557.35-11.65-9115.528.356539.473.3前大梁总成的计算3.3.1前大梁（水平）计算NO.名称GHG∗HXwG∗XwXlG∗Xl1头部滑轮1.5436.9556.9036.0055.4456.0086.242梯子4.5534.00154.3618.4083.7238.40174.723小车轨道4.0935.29144.3418.4075.2638.40157.064前大拉杆4.1842.56177.9014.4060.1934.40143.806前大梁84.0034.532900.5220.001680.0040.003360.007俯仰滑轮2.0034.0068.0028.0056.0048.0096.008其它2.2739.0088.5316.0036.3236.0081.729合计102.6334.993590.5519.942046.9339.944099.543.3.2前大梁（仰起）计算NO.名称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小车轨道4.0952.94216.525.2121.3125.21103.114前大拉杆4.1856.37235.634.0817.0524.08100.656俯仰滑轮2.0060.85121.77.9415.8827.9455.887头部滑轮1.5471.47324.4710.2015.70830.2046.5088其它2.2754.34123.354.5310.2824.5355.689合计102.6354.335576.835.65580.2125.652632.823.4整机的重量以及重心的计算3.4.1前大梁水平时的重量以及重心的计算NO.NAME（名称）G(t)H(m)G∗H(t.m)Xw(m)G∗Xw(t.m)Xl(m)G∗Xl(t.m)1整机的固定部分782.7522.4317557.35-11.65-9115.528.356539.472前大梁总成102.6334.993590.5519.942046.9339.944099.543合计885.3823.8621147.9-7.98-7068.5912.0210639产生轮压陆侧L.S：海测W.S：Q1=G∗3.4.2前大梁仰起时的重量以及重心的计算NO.NAME（名称）G(t)H(m)G∗H(t.m)Xw(m)G∗Xw(t.m)Xl(m)G∗Xl(t.m)1整机的固定部分782.7522.4317557.35-11.65-9115.528.356539.472前大梁总成102.6354.335576.835.65580.2125.652632.823合计885.3826.1323134.18-9.64-8535.3110.369172.29产生轮压陆侧L.SP'1=G∗海侧W.SQ'1=G∗3.5小车总成的计算3.5.1在最大前伸距时小车的重量以及重心的计算

NO.NAME（名称）G(t)H(m)G∗H(t.m)Xw(m)G∗Xw(t.m)Xl(m)G∗Xl(t.m)1电缆托令0.7033.0023.10.000.0020.0014.002托架小车1.6035.556.837.0059.257.0091.23小车15.0035.5532.532.00480.0052.00780.004驾驶室2.532.080.025.0062.545.00112.55合计19.834.96692.430.39601.750.39997.7产生轮压陆侧L.SP2=G∗海侧W.SQ2=G∗3.5.2小车在停机位置时的重量以及重心的计算NO.NAME（名称）G(t)H(m)G∗H(t.m)Xw(m)G∗Xw(t.m)Xl(m)G∗X11小车15.0035.50532.5-4.50-67.515.50232.52驾驶室2.5032.0080.0-8.00-20.012.00303电缆托令0.7033.0023.1-12.67-8.877.335.134托架小车1.6035.556.8-6.67-10.6713.3321.335合计19.8034.96692.4-5.41-107.0414.59288.88产生轮压陆侧L.S:海侧W.S:Q'2=G∗3.5.3小车在最大后神距时的重量以及重心的计算NO.NAME （名称）G(t)H(m)G∗H(t.m)Xw(m)G∗Xw(t.m)Xl(m)G∗Xl(t.m)1电缆托令0.7033.0023.1-12.67-8.877.335.132小车15.0035.50532.5-16.00-2404.0060.03驾驶室2.5032.0080.00-8.00-20.012.0030.04托架小车1.6035.556.8-10.67-17.079.3314.935合计Total19.8034.96692.4-14.44-285.945.56110.06产生轮压陆侧L.S海侧W.SQ''2=G∗3.6漏斗及物料的重量以及重心的计算NO.名称GHG∗HXwG∗XwXlG∗Xl1漏斗机及物料总重100.001.80180.003.50350.0023.502350产生轮压陆侧L.S海侧W.SQ8=G∗风载荷（计算）符号说明A−迎风面积（作用高度H（m）风力系数−Cf工作时v=20m/s非工作时v=20m/sNO.名称AHCfWLOWfiiWLSWfiiiKh1大车25.001.501.100.691.0355.227.831.002海陆侧下横梁20.003.501.300.652.2754.9217.221.003海陆侧立柱120.0019.501.303.9076.0538.93759.141.324海侧梯形前拉杆5.0052.000.700.094.681.1459.281.675海侧梯形后拉杆10.0042.000.700.187.562.1489.881.576海陆侧上横梁32.0038.001.301.0439.5211.48436.241.467小车6.0086.391.9970.651.468大梁10.0034.001.200.310.23.31112.541.469中撑杆10.0045.51.300.3315.023.92178.361.5710漏斗80.0015.000.701.42111.96179.41.1311机器房115.0042.801.203.45147.6640.961753.091.5712海侧梯形架45.0043.000.800.9641.2811.39489.771.5713安全钩2.5050.001.200.0840.9547.51.5714司机室5.0035.0051.6658.11.4615俯仰操纵室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合计55026.771.1115.25408.27160.114890.991.33非工作P4.1.2前大梁仰起NO.名称AHCfWLOWfiiWLSWfiiiKh1大车25.001.501.100.691.0355.227.831.002海陆侧下横梁20.003.501.300.652.2754.9217.221.003海陆侧立柱120.0019.501.303.9076.0538.93759.141.324海侧梯形前拉杆5.0052.000.700.094.681.1459.281.675海侧梯形后拉杆10.0042.000.700.187.562.1489.881.576海陆侧上横梁32.0038.001.301.0439.5211.48436.241.467小车6.0086.391.9970.651.468大梁100.0060.001.203.0180.0043.12586.21.909中撑杆10.0045.51.300.3315.023.92178.361.5710漏斗80.0015.000.701.42111.96179.41.1311机器房80.0042.801.202.40102.7228.491219.541.5712海侧梯形架45.0043.000.800.9641.2811.39489.771.5713安全钩2.5050.001.200.0840.9547.51.5714司机室5.0035.0051.6658.11.4615俯仰操纵室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合计640.0037.031.0516.90578.07187.436940.881.46非工作P'4.2风平行轨道时风载荷计算4.2.1前大梁放平NO.名称AHCfWLOWfiiWLSWfiiiKh1大车15.001.501.100.410.623.104.651.002海陆侧下横梁10.003.501.300.331.162.508.751.003门框立柱60.0019.501.301.9337.7019.3376.351.324海侧梯形前拉杆5.0052.000.700.094.681.1459.281.675海侧梯形后拉杆10.0042.000.70284.841.576海陆侧上横梁32.0038.001.301.0439.5211.48436.241.467小车6.086.391.9970.651.468前大梁60.0034.001.201.861.225.85878.91.909中撑杆10.0045.51.300.3315.023.92178.361.5710漏斗80.0015.000.701.421.0011.96179.41.1311机器房60.0042.801.201.877.0421.37914.461.5712海侧梯形架45.0043.000.800.938.710.69459.671.5713安全钩2.5050.001.200.083.750.9547.51.5714司机室5.5035.0081.8263.71.4615抓斗11.0024.001.300.368.643.5986.161.3216俯仰操纵室3.5014.211.3152.531.5717其它25.0035.001.100.6924.157.62266.71.4618合计529.531.231.0114.68458.5159.445184.281.46非工作P''4.2.2前大梁仰起NO.名称AHCfWLOWfiiWLSWfiiiKh1后大梁100.0034.001.303.25110.4432.421102.301.322大车15.001.501.100.410.623.104.651.003门框立柱60.0019.501.301.9337.7019.3376.351.324海侧梯形前拉杆5.0052.000.700.094.681.1459.281.675海侧梯形后拉杆10.0042.000.70284.841.576海陆侧上横梁32.0038.001.301.0439.5211.48436.241.467小车6.086.391.9970.651.468前大梁60.0060.001.201.810825.851551.001.909中撑杆10.0045.51.300.3315.023.92178.361.5710漏斗80.0015.000.701.421.0011.96179.41.1311机器房60.0042.801.201.877.0421.37914.461.5712海侧梯形架45.0043.000.800.938.710.69459.671.5713安全钩2.5050.001.200.083.750.9547.51.5714司机室5.5035.0081.8263.71.4615海陆侧下横梁10.003.501.300.331.162.508.751.0016俯仰操纵室3.5014.211.3152.531.5717其它25.0035.001.100.6924.157.62266.71.4618合计529.534.421.1114.68505.3159.445856.381.43非工作P'''4.3风与大车轨道成角度4.3.1前大梁水平最不利角度为ang12.50/15.58=0.80rad=45.92°风垂直轨道非工作轮压（水平）为12.50kN。风平行轨道非工作轮压（水平）为15.58kN。产生轮压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：风垂直轨道非工作轮压（仰起）为212.56kN风平行轨道的非工作轮压（仰起）为199.27kNPang=212.56∗5.轮压汇总5.1自重载荷轮压(kN)整机的重量前大梁（水平）陆侧轮压前大梁（水平）海测轮压216.48325.36前大梁仰起时陆侧产生的轮压前大梁仰起时海侧产生的轮压261.37280.87小车总成小车在最大前伸距时陆侧产生的轮压小车在最大前伸距时海侧产生的轮压18.4229.51小车（停机位置）陆侧轮压小车（停机位置）海侧轮压3.288.55小车（最大后伸距）陆侧轮压小车（最大后伸距）海侧轮压8.763.37漏斗及物料在陆侧产生的轮压漏斗及物料在海侧产生的轮压10.6871.975.2工作轮压非工作轮压时产生的工作轮压时产生的非工作轮压时产生的工作轮压时产生的非工作轮压时产生的工作轮压时产生的非工作轮压载荷1234惯性载荷——P——P风载荷P1.2P起重机自重载荷PPPP起升载荷1.51.3——Mo=601.72+1.5×(10+15)×32=1801.72t.m=17656.87KN.m稳定性系数：St≥0 符合。6.1.2小车（）在最大后伸距（BC为倾覆边）稳定力矩：Ms=该力矩由整机自重对陆侧。倾覆力矩：Mo=110.09+1.5×(10+15)×4=260.09t.m=2548.882KN.m稳定性系数：St≥0符合。6.2动态稳定性的计算有风动载工况:即起重机有风（最大风力从平衡重心方向吹向臂架，货物向外偏摆并下降制动）、满载正常工作，臂架位于最大幅度位置。A.惯性力矩小车水平力及力矩：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：小车重心垂直高度−Htt=35.5m大车水平力及力矩：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：大车重心垂直高度−Hgt=26.77m,885.38−整机重量6.2.1小车带130%额定载荷在前伸距，小车起动状态稳定力矩：Ms=7065.33t∗m=69240.23KN∗m该力矩由整机自重对海侧产生。倾覆力矩：Mo=601.72+1.3×(10+15)×32+408.27+108.67=2158.66t.m=21154.868KN由小车，抓斗，风垂直轨道（工作状态风载荷力矩）以及小车惯性力对海侧产生。稳定性系数：St≥0符合要求6.2.2小车带130%额定载荷在后伸距（工作风由海向陆侧吹），小车制动状态，（BC为倾覆边）稳定力矩：Ms=10642.t∗m=104294.25该力矩由整机自重对陆侧产生。倾覆力矩：Mo=601.72+1.3×(10+15)×4+408.27+108.67=3131.289t.m=30686.63KN∗m稳定性系数:所以该设计符合要求。6.2.3小车空载（工作风平行轨道吹），仅带抓斗，(AB或CD为倾覆边)稳定力矩：Ms=(885.38+15+2.5+10)×16/2=7063.04t.m=69217.79KN该力矩由整机，小车，抓斗的重力对海陆侧易倾覆一侧所产生。倾覆力矩：Mo=693.76+210.66=904.42t.m=8863.32KN该非工作风载荷由大车惯性力，风平行大车轨道工作状态风载荷力矩，对海陆易倾覆侧所产生。稳定性系数：St=Ms−Mo≥0所以该设计符合要求。6.3抗暴风稳定性的计算和校核暴风袭击下的非工作工况：即小车在停机位置（非工作风M*1.2），大梁为仰起状态，带空抓斗。6.3.1风由陆侧向海侧吹(AD为倾覆边)稳定力矩：Ms=8535.31+107.04+10×4.50=8687.35t.m=85136.03KN该力矩由整机，小车，抓斗对海侧所产生。倾覆力矩：Mo=6940.88×1.2=8329.06t.m=81624.75KN该非工作风载荷力矩由风垂直轨道，大梁仰起时产生。稳定性系数：St=Ms−Mo≥0符合。6.3.2风由海侧向陆侧吹（BC为易倾覆边）稳定力矩：Ms=9172.29+288.89+10×14.5=9606.18t.m=94140.56KN该力矩由整机，小车，抓斗对陆侧所产生。倾覆力矩：Mo=6940.88×1.2=8329.06t.m=81624.75KN该非工作风载荷力矩由风垂直轨道，大梁仰起时产生。稳定性系数：St=Ms−Mo≥0 符合。AB稳定力矩：Ms=(所以该设计符合要求。）稳定力矩：Ms=该力矩由整机以及小车对陆侧所产生。倾覆力矩：Mo=(符合。AD）稳定力矩Ms=该力矩由整机，小车对海侧所产生。倾覆力矩：Mo=(所以该设计符合要求。抓斗和载重：陆侧L.S：P5=(侧

W.S:Q5=(10+25)∗(32+20)/(16∗20)=4.06t=39.81KN压抓斗和载重：陆侧L.S：P5=(海侧静轮压W.S：L=抓斗和载重压压抓斗和载重压抓斗和载重：：：：桥式抓斗卸船机主要包括四大机构、金属结构、电气控制系统这几个部分。四大机构包括起升机构、大车运行机构、小车行走机构和俯仰机构;金属结构主要有主大梁、门架机构、拉杆等;电气系统主要有供配电系统、驱动与控制系统、保护系统等。另外，还有接料供料系统、司机室移动系统、防尘系统、防洒料系统、集中润滑系统等辅助系统。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起升减速功率：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下降减速功率：N16=(LLLS)(V1/60)2/t2u=25*(120/60)2/1.90*0.8)=-45.79kw电动机加速功率：N17电动机减速功率：N18式中：合计飞轮矩起升加速时间起升功率：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起升减速功率：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下降减速功率：N26=LS*(V/60)2/t4*u=10*(160/60)2/2.54*0.87=-24..36kw3电动机加速时的功率计算：3N电动机减速时的功率的计算：N空载汇总工况总功率N2l/kwN22/kwN23/kwN24/kwN25/kwN26/kwN27/kwN28/kw加速起升716.45300.3832.18383.89匀速起升300.38300.38减速起升-107.87300.38-24.36-383.89加速下降188.71-227.3632.18383.89匀速下降-227.36-227.36减速下降-635.61-227.36-24.36-383.891.3校核电动机过载功率选用M400LA型电动机（ABB公司），查表得，P额定转速为1487r/min,选择电机数量为：Z=2电动机所规定的功率：J=1398.26kg∗G对起升电机轴上的J值进行折算卷筒制动器电动机联轴器合计J2.821.5820.01.5825.98表二十八电机轴

起升回转件加速效率P4起升机构最大总功率Pmax:Pmax=P1+P2+P3+P4=281.61+60.49+4.84+331.52=678.46<800满足要求1.4发动机发热功率校核电动机发热功率校核表功率路程时间加速闭合（带载）955.271.901.90匀速闭合（带载）563.226.23.10减速闭合（带载）185.871.901.90加速上升（带载）−34.251.901.90匀速上升（带载）−426.329.914.95减速上升（带载）−803.651.901.90小车运行时间30.0713.02加速打开（空载）716.453.392.54匀速打开（空载）300.383.221减速打开（空载）−107.873.392.54小车运行时间30.071加速下降（空载）188.713.392.54匀速下降（空载）−29.96减速下降（空载）−3.392.54表二十九电动机发热功率校核循环周期t=46.46s稳态平均功率PSPS400∗2=800kw满足。（二）小车牵引机构的计算1参数本次设计中，小车的重量为15吨，符号TL。物料重量为15吨，符号LL。抓斗重量10吨，符号，LS。电机的转速1200r/min,符号为n。数量为1，符号为Z。其转动惯量为6.9kg*m2，符号为J1，其功率为200kw,符号为P电，过载倍数为P0=200%。联轴器及制动盘转动惯量为0.319kg*m2，符号为J2。总的转动惯量为12.44kg*m2,滑轮效率为a=1。满载时加速时间为3秒，空载时为3秒。传动效率：u=0.92.功率计算F1空载摩擦阻力：F1 式中：PP阻力系数ω为0.015，轴承直径d为190mm,滚动摩擦力臂fk为0.6mm,踏面直径D为630mm，摩擦阻力系数Cf=1.2。满载坡道阻力F空载坡道阻力F式中：m风阻力F起升绳绕过滑轮引起的牵引阻力：P牵引绳悬垂引起的牵引阻力:PF辅助小车牵引阻力Fi’辅助小车速度v=vt/2=90m/minF运行产生的阻力(辅助小车)：F风对小车产生的阻力F得：F静阻力（满载）:F静阻力（空载）:F2.1满载时产生的功率逆风运行功率:N11=Fj*(v/60)/1000u=15891.37*3/900=52.97kw顺风运行功率：N小车加速功率：N小车减速功率：N电机加速功率：N15=124.84kw电动机减速功率：N16=-124.81kw满载功率汇总:总功率NN11N12N13N14N15N16加速逆风311.1152.97133.33124.81匀速逆风52.9752.97减速逆风-243.3452.97-121.5-124.81加速顺风285.2527.11133.33124.81匀速顺风27.1127.11减速顺风-219.527.11-121.5-124.812.2空载功率逆风运行功率:N21=F’j*(v/60)/1000u=9823.5*3/900=32.75kw顺风运行功率：N22(F’1F2F4F3)(v/60)/1000u（1928.545.662600）×（）（×）36.80kw小车加速功率：N23(TLLS)(v/60)2/(t1u)(15.00+10.0）（180/6）2/3)83.33kw小车减速功率：N24=TL(v/60)2u/t2180/620.9/kw电机加速功率：N25=124.73kw电动机减速功率：N26=-124.73kw空载功率汇总：表三十一空载功率汇总总功率NN21N22N23N24N25N26加速逆风240.3832.7583.33124.3匀速逆风32.7532.75减速逆风-132.4832.75-40.5-124.73加速顺风244.8636.8083.33124.73匀速顺风36.8036.80减速顺风-128.4336.80-40.5-124.732.计算电动机过载功率本次设计选用M2QA355m4a型号电动机，选取数量为1个，其额定功率为2500kw，额定转速为每分钟1490转。小车牵引静功率P辅助小车牵引静功率P总静功率P小车直线运动：P（加速时间为钢丝绳功率:P辅助小车加速功率（加速时间3s）：P对J值进行折算：电动机的J值为6.67，联轴器及制动盘为0.31，浮动轴组为1.1，而卷筒和减速器分别为1.43和2.7，合计12.31.回转部件功率：

P最大总功率Pmax:PmaxPi总PL1PL2PL3PD54.6133.336.671.699.81296.001kwP本次设计符合要求。2.4计算和校核电动机发热功率：功率路程时间停留时间2逆风行驶（带载）路程30.07加速功率311.114.503.00匀速功率52.9721.077.02减速功率−4.503.00停留时间1.44顺风行驶（顺风）行程30.07加速功率244.384.503.00匀速功率36.8021.077.02减速功率−128.434.503.00停留时间15.04表三十三电动机发热功率校核本次循环所用时间为67.65秒。稳态平均功率：Ps=126.59kw<250kw符合。(三)大车机构的计算1.参数整机的重量为885.38吨，其符号为DL。料斗及物料的重量为203.64吨。机构效率为0.91，

符号为u。小车其自重为19.80吨，符号为TL。其起重量为25吨。其中大车速度为每分钟20米，加速时间为2.3秒。2.大车功率2.1大车阻力的计算大车摩擦阻力

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大车在坡道上运行时受到的阻力F2F其中，ma=0.001卸船机工作时风对大车运行产生的阻力F3:F3=0.6*A*C*q=0.6690112.46tF阻力=F1+F2+F3大车速度：

v=其功率:

N=基于功率和速度，选用电机：134M4A。选取个数：16个，单个电机功率为7.5kw,其最大过载倍数:PO=200%,其额定转速为每分钟1430转，其转动惯量为0.034kg*m2，总转动惯量为0.035kg*m2。2.2 功率计算逆风运行时：N11(F1F2F3)(v/60)/1000u73847.461133.82122130）*（20/6/10000.972.20kw顺风运行功率：N12(F1F2F3)(v/60)/1000u6532751009711272920/6)/10009)17.21kw整机加速功率:N13=60.19kw整机减速功率:N14=-48.84kw电动机加速功率:N15=1.02kw电动机减速功率:N16=-1.02kw其中中：J=0.035kg.m功率统计表总功率NNNNNNN加速顺风44.00-17.2160.191.02匀速-17.21-17.21减速37.08-17.21-48.85-1.02加速逆风133.4172.2060.191.02匀速72.2072.20减速22.3372.20-48.85-1.02过载功率校核静功率:P运行所需功率：Pmax=133.41kwP满足要求。4.电动机发热功率校核和计算稳态平均功率：

P本次设计满足要求。打滑校验工作状态，最易打滑为带载逆风上坡启动时：FS1K(1.1PWPaPAP式中：摩擦阻力：Pf=F1=73847.46N工作风载荷:PWF3122130N坡度阻力PaF21133.82N惯性力PA10005Pa10001.51133.820.15255109.5N动载系数51.5整机重量PDLTLLLLSP物斗1133.82t大车加速度：a=0.144粘着安全系数K=1.05车轮与轨道粘着力制动器数量Z=16摩擦系数f=0.14工作时最小轮压FS11000160.14220.08615126.4NK(1.1PWPaPAPf)487655.47N所以满足要求。为使暴风所产生的损害减小，应使用防风拉锁以及使用锚定与地面连接。（四）变幅机构的计算1.参数重量M=重心B=钢丝绳倍率n=8变幅时间t=6min力矩运行时钢丝绳拉力变幅机构运行时所需功率式中变幅机构的变幅速度5°以此得到2.功率表NO.角度力矩力臂滑轮距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表三十五电动机功率明细变幅机构运行过程中，均方根功率PS=57.33kw选用MAQA的280M4A型电动机额定功率额定转速n=1475r/min电动机过载系数电动机选择数量Z=1变幅机构运行需要的俯仰时间t=6min俯仰加速时间变幅机构总效率u=0.85俯仰角度为八十度。变幅机构电机转动惯量:联轴器及制动盘转动惯量:总转动惯量:J=3.功率计算俯仰机构运行所需功率运行加速功率式中最大拉力F=98.77kN钢丝绳倍率为8变幅机构电动机需要加速功率4.电动机过载功率的校核和计算工作功率Pmax=P1+P2+P3=94.82+0.171+15.87=110.86kW电动机额定功率P额=75kWPmax/P额=110.86/75=1.16<2所以满足要求。卸船机俯仰机构设计计算俯仰机构是桥式抓斗卸船机其中较为重要的机构，为了便于大作业船舶靠离码头,抓卸船机在非工作状态时应将前大梁仰起,在作状态时前大梁处于水平位置。前大梁俯仰机构由电动机、联轴器、高速制动器、减速器、支座、卷筒组以及低速制动器等部件组成。其中低速制动器即前大梁俯仰机构低速制动器实质是一种安全制动器。（一）钢丝绳的选取1.计算拉力钢丝绳最大拉力S=98.77kN2.钢丝绳直径的计算计算公式为d=C∗S式中：S=98.77KNC为选择系数C=式中：根据工作级别，可取n=5，0.46，a=0.82σb=1850N/mm通过上述公式可以计算得：d=C∗查表可得，取标准直径为32mm。符号d。使用IWRC6×Fi(29)B作为钢丝绳。其破断力n=满足要求。(二）俯仰钢丝绳的设计1.卷筒几何尺寸计算1.1名义直径DRH10.25~0.4d8.0~12.8mm，选取H1=10mmpd2~4mm34~36mm，选取p=35mmHmax827.435.89172.32ms2012Lg38177.61mm3.验算偏角是否符合钢丝绳的允许钢丝绳偏角是指钢丝绳的中心线在运动的过程中偏离螺旋槽中心线形成的夹角。一般来说，偏角不应大于3.5。机械设计-王军/田同海-《机械工业出版社》L=式中：卷筒距门框最高点的滑轮距离为Ltan式中：L为俯仰卷筒上应用于工作的钢丝绳长度，l=2133.10mm计算得β=符合。4.俯仰卷筒强度、稳定性的校验4.1概述在运行过程中，当L＞3D时，需计算折算应力。当D≥1200mm时，需要对俯仰卷筒壁进行抗压稳定性的验算。本次设计的L＞3D，所有要进行对压应力、弯矩以及扭矩产生的应力的校验。4.2校核卷筒壁内表面的最大压应力σ式中：当缠绕层数为1时，取A1=1.0。当缠绕层数为时，取A1=1.4。当缠绕层数为时，取A取A2=0.75作为应力的减少系数，俯仰卷筒的壁厚为δ=d=32mmS为俯仰钢丝绳受到的最大静拉力，根据上述S=98.77kn计算得：σ故满足受到的最大压应力要求。4.3校核折算应力公式：σ式中：Mmax为钢丝绳最大弯矩，由最大静拉力产生抗弯截面的系数W：W=其中：D=892mmD最大拉力S=98.77kn。卷筒的自重G=117.2kn所受的弯矩值最大时为俯仰钢丝绳处于中间位置。计算可得Mt1143652kNmmMg172563kNmm最大弯矩MMtMg1315.92kNm代入式中可得F21.59MPa172.5MPa，所以满足要求。4.4俯仰卷筒受到的合成应力σ计算可得σ=67.2MPa<172.5MPa满足要求4.5计算和校核俯仰卷筒当D≥1200mm和L＞2D时，还要对卷筒进行抗压稳定性验算。稳定性消失时，卷筒的临界位置压力为：P式中：R=D/2=450mm，卷筒壁单位面积所受到的压力：P=稳定系数：K=18.88/6.27=3.01俯仰卷筒允许的稳定性系数：[K]=1.3−−1.53.01>[K]，满足稳定性要求。（三）俯仰卷筒轴的计算设计直径d，需满足：σ根据公式，选用150mm作为直径式中：σM=(2G+S)L=（2×117.2+