【摘要】：本文以一種新型的斗提式散糧卸船機(jī)為研究對(duì)象,將帶式雙排斗提機(jī)應(yīng)用于卸船機(jī)中,并對(duì)這種新型卸船機(jī)的提升裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析。針對(duì)斗提機(jī)應(yīng)用于卸船機(jī)中的關(guān)鍵技術(shù),主要進(jìn)行以下研究工作,并得到如下結(jié)論:1.對(duì)斗提式散糧卸船機(jī)整體結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行設(shè)計(jì),將其分為螺旋喂料器、斗式提升機(jī)、皮帶輸送、旋轉(zhuǎn)/俯仰機(jī)構(gòu)、可行走門(mén)架和卸料器六個(gè)部分,結(jié)合7.6萬(wàn)噸DWT巴拿馬船型尺寸,確定提升高度、俯仰角度等尺寸參數(shù)。設(shè)計(jì)采用雙排畚斗式斗提機(jī),以滿(mǎn)足產(chǎn)量要求。設(shè)計(jì)一種斗提機(jī)的張緊機(jī)構(gòu),解決傳統(tǒng)斗提機(jī)因張緊而導(dǎo)致的底部畚斗與喂料裝置發(fā)生錯(cuò)位的問(wèn)題。2.基于散糧的堆積角度及流動(dòng)特性,確定喂料裝置螺旋的數(shù)量,保證在螺旋作業(yè)范圍內(nèi)的散糧可以順利被輸送。由螺旋輸送機(jī)產(chǎn)量的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式,從理論上得出開(kāi)口式移動(dòng)螺旋輸送機(jī)的產(chǎn)量計(jì)算公式。選擇開(kāi)口角度、移動(dòng)速度、螺旋直徑和螺旋轉(zhuǎn)速四個(gè)因素,用EDEM軟件進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn),得到每組試驗(yàn)螺旋輸送散糧的質(zhì)量隨時(shí)間的變化曲線。結(jié)果顯示,質(zhì)量隨時(shí)間的變化曲線近似一條直線,可以滿(mǎn)足斗提機(jī)均勻喂料的特性,直線的斜率即代表螺旋的產(chǎn)量。同時(shí)對(duì)得出的開(kāi)口式移動(dòng)螺旋的理論產(chǎn)量計(jì)算公式進(jìn)行驗(yàn)證,從理論結(jié)果和仿真結(jié)果的對(duì)比來(lái)看,兩者的絕對(duì)誤差最大值、最小值、均值分別為5.4809 kg/s、-0.3198 kg/s、1.9006kg/s,產(chǎn)量在5~30kg/s之間絕對(duì)誤差均值為0.2377kg/s,9組試驗(yàn)的相對(duì)誤差的平均值為2.631%。通過(guò)田口試驗(yàn)分析四個(gè)因素對(duì)產(chǎn)量影響的顯著性。通過(guò)信噪比分析,得出了移動(dòng)速度、螺旋直徑和螺旋轉(zhuǎn)速均對(duì)螺旋產(chǎn)量起促進(jìn)作用,而隨著開(kāi)口角度增加,螺旋產(chǎn)量則呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì),仿真分析結(jié)果與理論結(jié)果基本一致。通過(guò)對(duì)產(chǎn)量匹配系數(shù)的分析,得到了與設(shè)計(jì)產(chǎn)量匹配的螺旋最佳參數(shù)組合為:螺旋直徑為200mm,螺旋轉(zhuǎn)速為500r/min,移動(dòng)速度為0.1m/s,機(jī)殼開(kāi)口角度為210°。3.針對(duì)提升裝置的懸臂狀態(tài),算得提升段的彎曲剛度及受風(fēng)載荷時(shí)的撓度方程。使用ANSYS軟件分析提升裝置受風(fēng)載荷時(shí)的彎曲變形的應(yīng)力和位移量。結(jié)果顯示,提升裝置受風(fēng)力等級(jí)為6級(jí)、7級(jí),8級(jí)時(shí),提升段最大位移量分別為12.790mm、14.717mm、17.303mm,8級(jí)風(fēng)力時(shí),可以正常工作,滿(mǎn)足安全操作規(guī)定的要求。根據(jù)應(yīng)力分布情況,最大應(yīng)力發(fā)生在頭部連接件,為243.32MPa,提升段部分應(yīng)力較小,因此,將頭部連接件的原定材料Q235更換為Q345。4.建立提升裝置豎直懸臂梁模型,利用微元法建立提升段彎曲振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程,通過(guò)對(duì)端部質(zhì)量塊的力學(xué)分析,確定彎曲振動(dòng)的邊界條件,得出彎曲振動(dòng)的頻率方程。利用MATLAB求解頻率方程,得出提升裝置彎曲振動(dòng)的前四階固有頻率。使用ANSYS對(duì)提升裝置進(jìn)行模態(tài)仿真,得到前四階固有頻率和振型。從理論結(jié)果和仿真結(jié)果的對(duì)比來(lái)看,前四階頻率的誤差值都在5%以下。對(duì)喂料裝置螺旋的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率進(jìn)行分析計(jì)算,避免與提升裝置發(fā)生共振。對(duì)底部滾筒激振力作用下,懸臂狀態(tài)的提升裝置的響應(yīng)情況進(jìn)行分析,分別得到提升裝置總位移量和X、Y、Z各方向位移量隨時(shí)間變化的曲線和函數(shù)關(guān)系,為卸船機(jī)的提升裝置的設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。
【圖文】：

步運(yùn)輸作業(yè)[13]。我國(guó)卸船機(jī)技術(shù)的發(fā)展大致可分為以下三個(gè)階段[14]:1990 年以前，我國(guó)自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)卸船機(jī)主要為小型卸船機(jī)，大型卸船機(jī)則依賴(lài)進(jìn)口心技術(shù)和主要部件需從國(guó)外引進(jìn)，然后在國(guó)內(nèi)完成組裝[15]。20 世紀(jì)末，國(guó)內(nèi)的卸船術(shù)快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)企業(yè)也有能力生產(chǎn)大型卸船機(jī)，并與國(guó)外卸船機(jī)競(jìng)爭(zhēng)，越來(lái)越多戶(hù)認(rèn)可并選用國(guó)產(chǎn)設(shè)備[16]。進(jìn)入 21 世紀(jì)，國(guó)產(chǎn)大型卸船機(jī)的性能大幅提升，有相的設(shè)備出口海外，我國(guó)已成為卸船機(jī)最大的生產(chǎn)國(guó)和使用國(guó)[17]。目前，，實(shí)際應(yīng)用的卸船機(jī)可分為兩大類(lèi)：間歇式卸船機(jī)和連續(xù)式卸船機(jī)[18]。1.抓斗式卸船機(jī)

鏈斗式卸船機(jī)鏈斗式卸船機(jī)利用固定于鏈條上的畚斗挖取散糧，然后隨著鏈條垂直提升，并卸至
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：U653.928.1

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本文編號(hào)：2681902