抓斗是广泛用于装卸散货的一种取物装置,凭借其简单灵巧的造型结构、可靠稳定的工作方式,仍然具有其它取物装置所无法比拟的优点。目前,抓斗在各国港口应用十分广泛,抓斗依旧是散货卸船的主要装备。 随着当今港口逐步大型化的发展,我们对港口的装卸效率的要求越来越高,抓斗正逐渐成为我们整个装卸系统的瓶颈。为此,如何设计更为合理的抓斗形式,充分利用起重机的额定起重量,提高抓取比,成为当今我们抓斗设计的一大课题。 本项目研究受招商国际委托,为提高其旗下码头竞争力,以大幅提高抓取比为目标,研发了新型耙剪式抓斗,本文以该抓斗为研究背景,总结了抓斗研发的过程和在设计过程中所遇到的理论和实际问题。主要内容如下: 1.介绍了新型耙剪式抓斗的成形过程,分析了抓斗的挖掘阻力,结合散货力学的相关知识和专家、学者的研究成果,通过严密的数学推导和计算,建立了抓斗仿真挖掘数学模型,并使用最小二乘法拟合了抓斗的推压阻力,最后通过VBA编程,绘制挖掘曲线。 2.运用三维建模软件PRO/E、有限元软件ANSYS以及虚拟样机软件ADAMS,着重介绍了抓斗的建模,强度计算,屈曲计算以及动载系数选取的依据。结合起重机设计规范,总结了一套可用于抓斗设计的CAE分析过程。