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0.引言
橋式抓斗卸船機廣泛應用于港口、電力、建材、冶金等行業(yè)，是一種成熟、安全、高效的卸船設備。橋式抓斗卸船機通過抓斗把船艙內的散裝物料(比如礦石、煤炭、焦炭、糧食等)抓取后移動到卸船機的料斗上方，打開抓斗將物料卸至料斗內，通過落料系統(tǒng)及卸船機下方的皮帶機系統(tǒng)將物料傳送至對堆場。目前在散貨碼頭上，雖然連續(xù)卸船機在環(huán)境保護、整機自重以及效率等方面處于優(yōu)勢，但橋式抓斗卸船機在避免波浪引起的船舶顛簸對卸船機的損傷、營運成本以及物料和船舶的適應性等方面具有絕對優(yōu)勢。
橋式抓斗卸船機在近幾年得到迅速發(fā)展，本研究以2500t/h橋式抓斗卸船機金屬結構為研究對象，通過對其不同工況下的強度分析，得出了其最大應力值和位置，為其設計提供理論依據。
1.橋式抓斗卸船機組成
卸船機主要由大車行走機構、臂架俯仰機構、起升、開閉和小車的牽引機構、擋料板機構、金屬纏繞系統(tǒng)、俯仰纏繞系統(tǒng)、噴霧除塵系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、安全防護裝置、抓斗、電梯等功能部件組成，如圖所示。
2.載荷種類
卸船機主要載荷種類有固定載荷，移動載荷、慣性載荷、風載荷、偏斜行走側向力、緩沖力等。
2.1.固定載荷PL
當卸船機工作時，移動載荷如表所示。
2.2.2.根據各計算工況分析，將移動載荷(滿載)以集中載荷形式分別作用在以下四個最不利的計算位置進行驗算。
1)主小車在最大前伸距處(case1)
2)主小車在前拉桿銷軸與前后大梁連接銷軸之間的跨中央(case2)
3)主小車在料斗卸料處(case3)
4)主小車在最大前伸距處(case4)
2.3.慣性載荷PH
2.3.1.主小車起、制動慣性力PHL
主小車重載起、制動時間為3.7秒，據此算出主小車的加速度為1.8 m/s2，據此計算起、制動慣性力，并以集中載荷的形式作用在海、陸側滑輪處的相應節(jié)點上。
移動載荷因大車起制動而產生慣性力以集中載荷形式作用在相應節(jié)點上。
分布質量因大車起制動而產生慣性力通過輸入大車起制動加速度值而由程序自動生成，集中質量因大車起制動而產生慣性力作用在相應的節(jié)點。
2.4.風載荷PW
工作風載荷按風速20m/s，即風壓q=250N /m2計算。
非工作風載荷按風速55m/s，即風壓q=1900N /m2計算。
計算時根據每根桿件的迎風面積及體形以及F.E.M《歐洲起重機械設計規(guī)范》相關部件的風力系數的要求來計算風載，然后以集中載荷形式加在每一個桿件的相應節(jié)點上。對于大車方向(Y向)風，前后大梁考慮箱型結構的擋風折減系數，風載荷只加在迎風的一面上。
2.5.偏斜行走側向力PsK
當兩個車輪沿軌道偏斜行走時，應考慮在軌道水平面內形成的力偶。這個力偶的分力由作用在車輪上的垂直載荷乘以系數入求得。系數入取決于前后兩車輪的跨距與軌道基距之比。
2.6.緩沖力PT
根據F.E.M標準，當水平速度低于0.7m/s時，可不考慮緩沖作用力。當水平速度超過0.7m/s時，必須考慮與緩沖器碰撞時在結構內產生的反作用力。由于主小車的移動速度是4m/s，因此本計算將考慮主小車緩沖力的影響。而大車的最大速度僅為0.33m/s，因此本計算可不考慮緩沖力。
2.7.起升載荷系數
根據規(guī)范，起升物料時，當考慮動載系數1.6時，起升運動的加(減)速度引起的附加載荷可以忽略不計。根據起重機械的組別，選取載荷增大系數。
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