抓斗卸船機(jī)關(guān)鍵零部件載荷譜及壽命評(píng)估.pdf

1、抓斗卸船機(jī)作為碼頭卸料的重要設(shè)備,在全球航運(yùn)中發(fā)揮著重要的作用,特別是隨著國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展,碼頭的數(shù)量和吞吐量都在不斷加大,抓斗卸船機(jī)的使用也會(huì)越來越多,如何對(duì)卸船機(jī)進(jìn)行維護(hù),防止卸船機(jī)發(fā)生事故,從而影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行,顯得更加重要,很多卸船機(jī)是基于傳統(tǒng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)的,卸船機(jī)長(zhǎng)期承受交變載荷,極易發(fā)生疲勞破壞,如何基于實(shí)際的載荷狀況,對(duì)卸船機(jī)的零部件進(jìn)行壽命評(píng)估,對(duì)卸船機(jī)的維修護(hù)養(yǎng),乃至設(shè)計(jì)都有十分重要的意義,目前國(guó)內(nèi)在卸船

2、機(jī)的壽命評(píng)估方面做的工作不多,本論文對(duì)于卸船機(jī)類的機(jī)械設(shè)備的壽命評(píng)估,具有一定的借鑒意義。本論文的主要內(nèi)容包括:第一章:敘述本論文的意義以及抓斗卸船機(jī)的使用現(xiàn)狀、本論文的研究路線等;第二章:首先講述了疲勞的基本概念,抓斗卸船機(jī)疲勞破壞的類型,抓斗卸船機(jī)疲勞設(shè)計(jì)方法等,然后敘述了描述材料特性的曲線,包括材料的p—S—N曲線,疲勞極限線圖,還有遲滯回線、材料的循環(huán)應(yīng)力—應(yīng)變曲線等。最后介紹了材料的應(yīng)力循環(huán)統(tǒng)計(jì)方法,以及壽命評(píng)估的方法等;第三

3、章:首先分析了抓斗卸船機(jī)的工作流程,然后分別講述了如何對(duì)抓斗卸船機(jī)提升鋼絲繩和開閉鋼絲繩的載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,最后繪出了采集到的載荷數(shù)據(jù)的波形圖;第四章:首先根據(jù)第三章采集到的鋼絲繩載荷數(shù)據(jù)講述了如何對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的處理,然后對(duì)初步處理之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理,用MATLAB編程,生成包含載荷幅值、均值和頻次的三維直方圖,然后用Goodman疲勞經(jīng)驗(yàn)公式將三維的直方圖轉(zhuǎn)化為零均值的二維幅值—頻次直方圖,最后根據(jù)卸船機(jī)的鋼絲繩纏繞系統(tǒng),以

4、及減速器的情況,計(jì)算出了減速器輸出軸、輸出軸大齒輪和輸出軸兩端軸承的受力情況,并根據(jù)其載荷繪出了這些零部件的載荷譜,之后,根據(jù)這臺(tái)抓斗卸船機(jī)某年的船型到港情況,推算出了零部件全年的載荷譜;第五章:根據(jù)輸出軸的各種參數(shù),對(duì)輸出軸的材料p—S—N曲線進(jìn)行修正,將其修正為輸出軸的p—S—N曲線,并選用Miner法則根據(jù)載荷譜對(duì)其彎曲疲勞壽命進(jìn)行評(píng)估。然后根據(jù)大齒輪的材料力學(xué)特性,繪出了簡(jiǎn)化的S—N曲線,并將其修正為齒輪的S—N曲線,之后根據(jù)的