单轨抓斗起重机设计(2)

南昌航空大学科技学院学士学位论文

2 总体方案确定及基本参数

2.1总体方案确定

本设计的1.5m单轨抓斗起重机主体由`起升机构和运行机构组成。起升机构主要包括电动机、卷筒、减速器三个部分。电动机选用锥形转子电动机，此种电动机自身可以实现制动，从而减轻了自重，减少了零件的数目；卷筒选用双联卷筒；减速器选用同轴减速器，这种减速器的特点是输出与输入同轴。电动机通电后旋转，从电动机轴输出的扭矩经联轴器传到减速箱，经减速箱三级减速后达到需要的传动比，减速箱带动卷筒转动，使缠绕在卷筒上的钢丝绳随之转动，同时钢丝绳把转动转变为上下方向的移动。钢丝绳通过滑轮组带动抓斗，使抓斗实现下降、张开、抓料、闭合、卸料等一系列动作，从而完成整个工作过程。运行机构主要是指电动小车。电动小车在工字钢轨道上来回移动，可以实现物料在两个不同位置的运送，即实现小范围内的物料运送工作。

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2.2基本参数

本设计的单轨抓斗起重机涉及的基本参数有:

起重量:是指正常工作时被提升的额定载荷(包括抓斗).设计中的起重量为3t。 起升速度和运行速度:依据工作条件、生产要求决定.设计中起升速度为

16mmin，运行速度为45mmin。

起升高度：根据工作需要确定。设计中的起升高度为20m。

工作制度：反映机构使用繁忙程度和载荷特性的参数。本设计中的工作级别：起升为M6，运行为M5。

3 抓斗计算

本设计中采用双绳抓斗，双绳抓斗生产率高。其抓取与卸料动作是利用两个卷筒（起升卷筒和闭合卷筒）及两根钢丝绳（起升绳和闭合绳）来操纵的。

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3.1 抓斗的几何尺寸

抓斗的额定容积V?1.5m 抓取物料的容重 ??1t3m3

抓斗的最大开度：L?(2.3~2.5)3V

难抓取的物料取较大的值，易抓取的物料取较小的值。 在一定的限度内可以适当的增大开度；但是L过大，则抓取深度急剧下降。

L?2.43V?2.4?31.5?2.747m 取L?2750mm

3.1.1抓斗的侧面积及侧面几何形状：

根据F及物料的性质确定抓斗的侧面几何形状。应使侧 板上缘的倾斜角大致与物料在运动状况下的自然坡角相等，通常约为30~35。

通过测量实际设计抓斗的尺寸：

1? ?600mmh13h2?200mm h2h?500mm l?2140mm

221lBF?CE??l?

33231ll则 F??(?)?0.2

2321???55l?0.2??2.14?0.2 12122?0.1783m

80112??????0.34?0.35sin??(0.35?0.5)?(1.07?0.34)10F0.3436022?0.081?0.01?0.3103

?2

?0.4013m

2侧面积F?F?F2

1?0.1782?0.413?0.5796m

2宽度B：

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B??L

??0.45~0.55

B的原则： L块度大的物料及坚实的料堆应取较小值；松散物料宜取较大值。

确定抓斗宽度B或??B?(0.45~0.55)L?(0.45~0.55)?2750?1237.5~1512.5mm

取B?1320mm

3.1.2 颚板铰点位置可以依据以下条件确定：

在最大开度时，颚板的切口应在垂直方向，以便切口顺利插入物料。 测量得l?1410mm

l?L 2cos??校正得 ??12.8。 撑杆l

02依据经验公式：l0?1.35

L则l??01.35L1.35?2750??1856.25mm 220实际设计中取l?1857mm

3.2撑杆铰点位置确定：

为了使闭合绳的闭合力最小，有利于提高抓取能力，应使抓斗在开闭两种状况下滑轮中心距变动量最大。

3.2.1 滑轮组倍率

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据“起重机械”表6?2 选取滑轮组倍率m?4

3.2.2钢丝绳计算

S?p?pqGx?m??z??

dm?1；m?4。对于起升机构，对于开闭机构，为了满足整机的需要，只计算m?1时钢丝绳的直径。

m?1???

2z选用滚动轴承，则??0.98

??0.98?0.98

z1?12导向滑轮效率????0.98

d3?10?9.8则S??15.31?10N

2?1?0.98?0.9833按工作级别M6，使用抗拉强度?b?1700Nmm的钢丝绳，则C?0.109

2d?CS?0.109?15.31?10?13.5mm

3查钢丝绳标准，选用d?15.0mm的钢丝绳。 6?3T?15.0?1700?I

3.3滑轮直径的确定

D?h2d

h2按工作级别M6，选取h2?22.4

则D?h2d?22.4?15.0?336mm 选取滑轮直径D?350mm，D?400mm

1上下横梁轴线的倾斜角

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??arctg(0aD?d绳（a?下横梁滑轮间距） )

?arctg(?83)

350?15.0?12.8

3.4抓斗强度计算

3.4.1颚板强度计算

计算假设：假设三边固定，一边是自由的颚板，其中央是危险截面，单位长度弯矩为：

M?P?B8 ?2?2.0

2P??2???c c?h?h?500?600?1100mm

2??20mm 则应力

c3?2.0?1.0?1.1?1290?10?9.8Mp?B83??????2???B2 ?

2W4364?20?()??10222232?67.27Nmm 选用材料ZGMn13,查得

2?s?294Nmm

n?2

22942[?]??s??147Nmm

n2??[?]45 合格

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