摘 要

改革开放以来，中国与世界各国的贸易往来不断。港口，作为国家对外贸易的出口，也取得了突飞猛进的发展。卸船机是港口作业最重要的机械之一，其结构特性对港口生产效率起着重要作用，所以对卸船机的金属结构的研究很有必要。

本文以 1250t/h 桥式抓斗卸船机为分析对象，依据起重机设计规范GB3811准则，对卸船机整机稳定性进行了计算分析，详细描述了卸船机的各种载荷，采用有限元分析软件ANSYS作为载荷计算工具，根据主小车的不同位置及不同载荷组合确定几种典型工况，并针对不同工况，对海侧上下横梁的强度和刚度进行了校核。结果表明，该卸船机结构满足使用要求。

关键词：桥式抓斗卸船机；金属结构；海侧上下横梁；ANSYS

Abstract

Since the reform and opening up, the trade between China and the rest of the world has been reinforced. Port, as the country's foreign trade export, has also made rapid development. Ship unloading machine is one of the most important machinery in port operations, and its structural characteristics play an important role in the efficiency of port production.

This paper chooses 1250t/h bridge type grab unloading ship machine as the research object.Basing on the crane design specification criterion GB3811, the unloading ship machine stability were calculated and a detailed description of various loads was made. Using finite element analysis software ANSYS as a tool for load computing, determine the typical working conditions according to the different positions of main trolley and different load combination . For different operating conditions, the strength and stiffness of beams in the sea side are checked. The results show that the ship unloading machine structure meets the requirements of the use.

Key Words：Ship unloader; metal structure; sea side beam;ANSYS

目录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究的目的和意义 1

1.1.1 桥式抓斗卸船机发展概况 1

1.1.2 课题研究的目的和意义 1

1.2课题的研究内容 1

1.3 课题的研究思路 1

1.4 与课题相关的国内外研究现状 2

第2章 1250t/h桥式抓斗卸船机整机轮压及稳定性计算 3

2.1基本参数计算 3

2.1.1 符号说明 3

2.1.2 金属结构部分 3

2.1.3 整机固定部分 6

2.1.4 前大梁总成 7

2.1.5 整机重量及重心 8

2.1.6 小车总成 10

2.1.7 风载荷计算 13

2.1.8 动载荷计算 21

2.1.9 小车静载时起重量引起的腿压 24

2.1.10 钢丝绳断裂引起的腿压 24

2.2稳定性验算 27

2.2.1 静载工况 27

2.2.2 动载工况 27

2.2.3 在停机位置，大梁仰起，非工作风速55m/s 28

2.2.3.1 风由陆侧吹向海侧 28

2.2.4 钢丝绳断裂时的稳定性 29

第3章1250t/h卸船机海侧上下横梁结构设计 31

3.1．主要参数与设计标准 31

3.1.1主要参数 31

3.1.2 设计标准 31

3.1.3 许用应力 31

3.2载荷与载荷组合 32

3.2.1 载荷与载荷系数 32

3.2.2 风载荷（工作风载荷） 33

3.2.3 自重载荷 34

3.2.4载荷组合 34

3.3 小车计算位置 35

3.4 应力分析 35

3.4.1建立模型 35

3.4.2受力分析 36

第4章 经济性分析 55

4.1 经济分析总述 55

4.2卸船机海侧上下横梁生产成本分析 55

第5章 结论与展望 56

5.1 主要工作总结 56

5.2 存在的不足 56

5.3 课题的展望 56

参考文献 57

致谢 58

第1章 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

1.1.1 桥式抓斗卸船机发展概况

桥式抓斗卸船机的工作原理是通过抓斗抓起货物并通过抓斗在水平方向和竖直方向的移动来达到移动货物的目的。改革开放以来，随着中国与世界各国的贸易特别是港口贸易往来越来越密切，卸船机的结构特性也有了突飞猛进的发展。具体表现在以下几个方面：起升能力不断扩大；前伸距越来越大；起升高度不断增加；整机自重越来越大；工作效率不断提升；环境污染问题^[1]。

1.1.2 课题研究的目的和意义

港口是一个国家对外贸易往来的窗口，维系国家经济发展的纽带。当前，我国沿海已基本形成五大港口群，分别为：环渤海地区港口群体、长江三角洲地区港口群体、东南沿海地区港口群体、珠江三角洲地区港口群体、西南沿海地区港口群体，各地区和经济带之间之间相互帮助、互相联系，极大的提高了我国的进出口能力，增进了与世界各国的贸易往来^[2]。随着船舶运输货物能力的增强，桥式卸船机朝向尺寸大型化与结构复杂化发展，导致各部分应力分布比较复杂，因此在设计的过程中，全面准确地计算出各部分的应力大小和分布状况至关重要^[3]。其中海测横梁对整台装卸机而言起到主要的联系作用，因此对整机的稳定性影响很大，必须要经过详细的计算与设计，从而保证卸船机的整体稳定性。这也是本次对对海测上下横梁进行设计的原因与目的。

1.2课题的研究内容

1. 对1250t/h卸船机的整体结构进行设计，并手工绘制卸船机的整体结构图纸。

2）对卸船机的整体稳定性进行校核，以确保卸船机在不同的工作条件下能够正

常工作而不发生倾覆。

1. 根据卸船机的工作特点设计海侧上下横梁，确定其尺寸，并使用绘图软件

AutoCAD绘制海侧上下横梁的结构图。