单绳抓斗设计.docx
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单绳抓斗设计
机械原理大作业
单绳抓斗设计
姓名张灿
学号20107253
班级铁车一班
机械原理设计任务书
学生姓名张灿班级铁车一班学号20107253
设计题目：
单绳抓斗设计A
一、设计题目简介
抓斗，工程机械用，安装于吊车悬臂末端，用于抓、挖土方或散装物。
单绳抓其开闭主要靠头部滑体、锁钩等配合运动。
抓料时，斗子张开后降到该抓物上，钢丝绳继续下降，使滑体下滑，由于滑体上配重铁的作用，是钩头扣在横梁的钩口上。
这时起升滑体使横梁上升，腭板闭合，卸料时，满载斗，送到卸料场地，抓斗落到料堆，钢丝绳继续下降，使滑体下滑一段距离，由于开闭杆的作用，使钩头与横梁上的钩口分离，然后起升钢丝绳，在下横梁和抓斗自重的作用下渐渐使腭板张开。
设计数据与要求
题号
容积
M3
物料比重
抓取
料重
滑轮倍率
开闭绳数
钢绳直径
滑轮
直径
抓斗总
高
斗部长宽咼
最大张开尺寸
A
0.3
<0.6
0.18
2
1
011
0150
1965
1020*700
1200
三、设计任务
1、至少提出两种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计；
2、确定电动机的功率与转速；
3、设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制推包机的机构运动简图；
4、用软件（VBMATLABADAM或SOLIDWOR!
等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
5、图纸上绘出最终方案的机构运动简图（可以是计算机图）并编写说明书。
完成日期：
—年—月—日指导教师
1，单绳抓斗简介
2.运动方案进行设计
万案一
万案一:
3.对机构中的尺寸设计:
4.确定电动机的功率与转速7
5.在proe上进行三维建模7
6在ADAMS上进行运动仿真及分析9
1.单绳抓斗简介
单索抓斗用于只有一个起升卷筒的普通起重机上，开闭自如，具有开闭机构新颖、装卸料时用于水下、陆上作业。
结构简单，工作可靠，使用时直接挂于设备吊钩上，依靠吊钩升降，通过抓斗自动搬动开口机构手柄，致使锁扣锁钉拉出，由钢丝绳起升。
带动开合机构及轴头一起沿方杆上升,抓斗即打开，然后钢丝绳下降，开合机构自动下落，当锁扣锁钉卡入方杆槽里，再起升钢丝绳则开合机构不动，抓斗自动闭合。
即能完成自抓、自卸动作。
适用于砂、煤、碎石、粮食和水下之物的松散物料的抓卸、搬运等，是普通起重机的理想辅助工具。
2•运动方案进行设计；
方案一；
运动简图如下图所示；
方案一运动分析;
如图所示，斗体的两部分通过球形铰接在一起，在抓斗快要到达地面的时候，松开闭合索，由于滑体上的重铁重力作用，让斗子扎入被抓起的物料之中，然后钢绳向上拉起，两物料斗闭合，抓起物料到达指定地点，然后钢绳下降，由于滑体重力作用•使斗子张开•卸下物料，然后由开闭杆作用，可使斗子张开上升，这样就成功卸下了物料了。
方案二：
运动简图如下图所示;
方案二运动分析；
抓斗工作的过程为：
在抓都快要到达地面的时候，用液压油缸工作使其斗体打开，并在自身重力的作用下切入到地面，在用遥控或手动的方法使液压油缸工作（使油缸向上收缩），是斗体的连接处的滑轮向上运动，从而使得斗体闭合而装满货物。
当抓斗完全闭合后。
以一定速度来提升提升索，将抓斗提升。
在到达卸货地点上方时，用遥控或手动的方法使液压油缸工作，是斗体打开。
这就是是抓斗完成一个整体作业的过程。
两种方案的比较：
前一种方案是纯机械化的设计•没有用到液压杆，结构简单，但是没有第二种那样容易操作，第二种可以通过远程控制液压杆的操作来实现•对于抓取比较细致的东西，选第二种更好。
但是考虑到经济和结构的设计简单，选第一种更好。
故选择第一种
实物如图
1200
3.对机构中的尺寸设计：
据表中给的数据，画出了如下图所示的图形。
根据容积为0.3，计算出斗子的宽为
4.确定电动机的功率与转速；
易知，在抓斗上升的过程中，电动机的功率最大
先对整体进行受力分析
F=1800mg
mg768*10
P=F*2V,
解得;
考虑到抓斗效率设计抓斗的提起上升速度为1m/s.此时电动机功率为35kw。
由于在某些特殊情况，抓斗可能短时超负荷。
但1m/s的速度有很大的变动
范围，所以选用的电动机功率为18kw。
由于电动机需输出的扭矩大，选用4极电动机，转速为750r/min。
有题知道抓取料重为180kg。
设物料比重为0.6，则自重为108kg，设滑体种占所有自重的三分之一，滑体重力为108/3=36kg
5.在proe上进行三维建模
头部
拉杆
头部
装配图
6在ADAMS上进行运动仿真及分析
由于闭合后上升为匀速。
则模拟抓斗开闭合阶段。
虚拟机模型
抓斗尖部的速度图像
抓斗尖部的加速度图像
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