斗提式散粮卸船机提升装置的设计与分析

发布时间：2020-05-26 13:23

【摘要】：本文以一种新型的斗提式散粮卸船机为研究对象,将带式双排斗提机应用于卸船机中,并对这种新型卸船机的提升装置进行设计和分析。针对斗提机应用于卸船机中的关键技术,主要进行以下研究工作,并得到如下结论:1.对斗提式散粮卸船机整体结构布局进行设计,将其分为螺旋喂料器、斗式提升机、皮带输送、旋转/俯仰机构、可行走门架和卸料器六个部分,结合7.6万吨DWT巴拿马船型尺寸,确定提升高度、俯仰角度等尺寸参数。设计采用双排畚斗式斗提机,以满足产量要求。设计一种斗提机的张紧机构,解决传统斗提机因张紧而导致的底部畚斗与喂料装置发生错位的问题。2.基于散粮的堆积角度及流动特性,确定喂料装置螺旋的数量,保证在螺旋作业范围内的散粮可以顺利被输送。由螺旋输送机产量的经验计算公式,从理论上得出开口式移动螺旋输送机的产量计算公式。选择开口角度、移动速度、螺旋直径和螺旋转速四个因素,用EDEM软件进行四因素三水平正交试验,得到每组试验螺旋输送散粮的质量随时间的变化曲线。结果显示,质量随时间的变化曲线近似一条直线,可以满足斗提机均匀喂料的特性,直线的斜率即代表螺旋的产量。同时对得出的开口式移动螺旋的理论产量计算公式进行验证,从理论结果和仿真结果的对比来看,两者的绝对误差最大值、最小值、均值分别为5.4809 kg/s、-0.3198 kg/s、1.9006kg/s,产量在5~30kg/s之间绝对误差均值为0.2377kg/s,9组试验的相对误差的平均值为2.631%。通过田口试验分析四个因素对产量影响的显著性。通过信噪比分析,得出了移动速度、螺旋直径和螺旋转速均对螺旋产量起促进作用,而随着开口角度增加,螺旋产量则呈现先增后减的趋势,仿真分析结果与理论结果基本一致。通过对产量匹配系数的分析,得到了与设计产量匹配的螺旋最佳参数组合为:螺旋直径为200mm,螺旋转速为500r/min,移动速度为0.1m/s,机壳开口角度为210°。3.针对提升装置的悬臂状态,算得提升段的弯曲刚度及受风载荷时的挠度方程。使用ANSYS软件分析提升装置受风载荷时的弯曲变形的应力和位移量。结果显示,提升装置受风力等级为6级、7级,8级时,提升段最大位移量分别为12.790mm、14.717mm、17.303mm,8级风力时,可以正常工作,满足安全操作规定的要求。根据应力分布情况,最大应力发生在头部连接件,为243.32MPa,提升段部分应力较小,因此,将头部连接件的原定材料Q235更换为Q345。4.建立提升装置竖直悬臂梁模型,利用微元法建立提升段弯曲振动的动力学方程,通过对端部质量块的力学分析,确定弯曲振动的边界条件,得出弯曲振动的频率方程。利用MATLAB求解频率方程,得出提升装置弯曲振动的前四阶固有频率。使用ANSYS对提升装置进行模态仿真,得到前四阶固有频率和振型。从理论结果和仿真结果的对比来看,前四阶频率的误差值都在5%以下。对喂料装置螺旋的转动频率进行分析计算,避免与提升装置发生共振。对底部滚筒激振力作用下,悬臂状态的提升装置的响应情况进行分析,分别得到提升装置总位移量和X、Y、Z各方向位移量随时间变化的曲线和函数关系,为卸船机的提升装置的设计提供参考依据。
【图文】：

卸船机,抓斗式,卸船,散装物料

步运输作业[13]。我国卸船机技术的发展大致可分为以下三个阶段[14]:1990 年以前，我国自行设计生产卸船机主要为小型卸船机，大型卸船机则依赖进口心技术和主要部件需从国外引进，然后在国内完成组装[15]。20 世纪末，国内的卸船术快速发展，国内企业也有能力生产大型卸船机，并与国外卸船机竞争，越来越多户认可并选用国产设备[16]。进入 21 世纪，国产大型卸船机的性能大幅提升，有相的设备出口海外，我国已成为卸船机最大的生产国和使用国[17]。目前，，实际应用的卸船机可分为两大类：间歇式卸船机和连续式卸船机[18]。1.抓斗式卸船机

链斗式,卸船机,散粮,链条

链斗式卸船机链斗式卸船机利用固定于链条上的畚斗挖取散粮，然后随着链条垂直提升，并卸至
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U653.928.1

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