摘 要

本次毕业设计的主要任务是，完成1250吨/小时桥式抓斗卸船机梯形架设计。第一部分任务，主要进行1250吨/小时桥式抓斗卸船机总体部分的设计，包括对1250吨/小时桥式抓斗卸船机的自重、迎风面积、整机尺寸进行大致估算，结合所给数据完成整机的风载荷、整机稳定性和最小、最大轮压的计算。第二部分任务，主要进行1250吨/小时桥式抓斗卸船机梯形架结构的分析计算，首先确定载荷组合的类型，考虑最不利的工况，应该计算校核5个小车位置，利用有限元分析软件ANSYS对1250吨/小时桥式抓斗卸船机金属结构进行仿真，得到梯形架结构重要位置的单元信息和节点信息，分析梯形架结构的受力情况，然后完成梯形架结构的强度、刚度和稳定性的分析。

关键字：桥式抓斗卸船机；梯形架结构；三维建模；ANSYS有限元分析

Abstract

The graduation project's main task is to complete the 1250t/h bridge grab ship unloader trapezoidal frame structure design.The first part of the task,we should finish the general part of the design mainly for 1250t/h bridge grab ship unloader,including that1250t/h bridge type grab ship unloader weight,windward area,the whole size were rough estimated,and combined with gata given we should complete the calculations on wind load,stability of overall machine and minimum,maximum wheel pressure.During the second part of the task,it is mainly supposed to complete trapezoidal frame structure design calculations on 1250t/h bridge type grab ship unloader,first of all it needs to determine the type of load combinations.Considering the most unfavorable conditions,five different trolley positions should be proofread.The 1250t/h bridge type grab ship unloader metal structure simulation can be established by using the finite element analysis software ANSYS. The element information and node information of trapezoidal frame structure on some important position can be gained，and we should analysis the forces of trapezoidal frame structure later.Then we should complete the analysis of the strength，stiffness and stability on trapezoidal frame structure.

Keywords: bridge grab ship unloader; trapezoidal frame structure design; three-dimensional modeling; ANSYS finite element analysis.

目 录

第1章 绪论 1

1.1课题研究背景 1

1.2国内外研究现状 1

1.3课题研究基本内容 1

第2章 卸船机整机基本参数计算 3

2.1符号说明 3

2.2金属结构部分 3

2.3前大梁总成 5

2.4整机重量及重心 6

2.5小车总成 7

2.6风载荷计算 8

2.6.1风载荷基本参数计算 8

2.6.2风垂直大车轨道 9

2.6.3 风平行大车轨道 11

第3章 稳定性验算 13

3.1工况计算 13

3.2工况Ⅰ稳定性验算 14

3.3工况Ⅱ稳定性验算 14

3.3.1工况Ⅱ情况（一） 15

3.3.2工况Ⅱ情况（二） 15

3.3.3工况Ⅱ情况（三） 16

3.3.4工况Ⅱ情况（四） 16

3.3.5工况Ⅱ情况（五） 16

3.4工况Ⅲ稳定性验算 16

3.4.1工况Ⅲ情况（一） 16

3.4.2工况Ⅲ情况（二） 17

3.4.3工况Ⅲ情况（三） 17

3.5工况Ⅳ稳定性验算 17

3.5.1工况Ⅳ情况（一） 17

3.5.2工况Ⅳ情况（二） 17

第4章 轮压计算 18

4.1轮压基本参数说明 18

4.2工作状态下的轮压计算 18

4.2.1工作风状态下情况（一） 18

4.2.2工作风状态下情况（二） 18

4.3非工作状态下的轮压计算 19

3.2.1非工作风状态下情况（一） 19

4.3.2非工作风状态下情况（二） 19

第5章 载荷组合类型 20

5.1主要参数与设计标准 20

5.1.1主要参数 20

5.1.2设计标准 20

5.1.3许用应力 20

5.2.1载荷与载荷系数 21

5.2.2风载荷 22

5.2.3自重载荷及载荷组合 26

6章 金属结构有限元建模 28

6.1ANSYS有限元建模 28

6.2小车计算位置 30

6.3模形简化及基本参数计算分析 30

第7章 金属结构分析及经济性分析 37

7.1静强度设计计算 37

7.2静态刚度设计计算 46

7.3稳定性设计计算 47

7.3.1整体稳定性设计计算 47

7.3.2局部稳定性设计计算 47

7.4梯形架制造加工经济性分析 47

第8章 总结与展望 49

8.1全文总结 49

8.2展望 50

参考文献 51

致谢 52

第1章 绪论

1.1课题研究背景

桥式卸船机普遍应用于口岸的物流运输，是口岸常用的成熟、高效的装卸设备。桥式卸船机工作机动性强，且受别的因素影响较小，是以它具有自身特别的长处优点。桥式卸船机的工作过程是，抓斗把船里的物料吊取后，然后小车沿着小车轨道水平移动，当到达漏斗上方时停止，将吊具下降，将物料放置漏斗中，漏斗中的物料随着连续运输机运送到堆场，基本完成工作循环。随着世界各国贸易来往加剧，船舶的体积也是适应时代发展，容量不断增大，这也导致卸船机的发展更加迅速，越来越朝着智能化、自动化方面发展。同时，在其他各个方面也提出了更多的要求，例如，面向人机安全，方便操作和维护，降低劳动强度，降低噪声。提高桥式卸船机的装卸效率，不断改善工作人员的生产环境，同时不断改进给料系统的结构形式，符合绿色环境的要求。

1.2国内外研究现状