抓钢机_

　　机械零件所使用的材料是多种多样的，但是金属材料，尤其是黑色金属材料应用的最多最广，其中尤以合金钢应用得最广，其之所以被大量采用，除了由于它们具备比较好的力学性能（如强度、塑性、韧性）外，还因价格相对便宜和获得，而且能满足多种性能和用途的要求。

　　液压抓钢机是一种大范围的应用于钢铁厂、冶炼厂、港口、码头和废钢转运等行业的特种工程机械，配备不同的抓具（如梅花抓斗、贝壳抓斗、圆木抓具、钢坯抓具、液压剪、液压钳等）能满足多种客户不同工况对废钢、矿石、煤炭、散化肥、黄沙装卸的需求。1.1.2设计背景

　　结合《机械设计》可知，机械零件常用的材料有金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料，而对于抓钢机来说，金属材料和和复合材料为第一先考虑之选。

　　机械零件所使用的材料是多种多样的，但是金属材料，尤其是黑色金属材料应用的最多最广，其中尤以合金钢应用得最广，其之所以被大量采用，除了由于它们具备比较好的力学性能（如强度、塑性、韧性）外，还因价格相对便宜和获得，而且能满足多种性能和用途的要求。

　　参考SGMC品牌抓钢机的动臂结构和尺寸，初步设计设计抓钢机动臂及其结构尺寸。

　　其优点是结构相对比较简单，质量轻而刚度大。多用于长期作业条件相似的抓钢机机上。结构相对比较简单、质量轻、制造方便。缺点是更换的工作装置少，通用性较差。本文主要解决解决工作装置的强度不够，易断裂、长时间工作后噪音大的问题。

　　而复合材料是有两种或两种以上具有明显不同的物理和力学性能的材料复合制作而成的，不同的材料可分别作为材料的集体相和增强相。其主要的优点是具有较高的强度和弹性模量，而质量又特别小；此外，由于复合材料的制作的完整过程很复杂，组成的一些材料比较难获得，其制造成本相对于传统的金属材料来说比较高。

　　由于抓刚机一定要承受较重的负载，结合铰接系统零部件的使用性能、结构尺寸和加工工艺性，选择金属材料作为零部件材料，由于合金钢的性能优良，因而采用合金钢来制造抓钢机铰接部件。参照《工程材料及其技术成形基础》表4-7选用40cr作为铰接部件的制造材料。其屈服极限σs=785MPa，选择其安全系数S=1.5故许用应力：

　　国内外相关这类的产品与技术现状，国内已取得的最新阶段成果和达到的技术水平；现阶段抓钢机主要存在的问题：工作装置的强度不够，易断裂、长时间工作后噪音大，也就是本设计主要解决的问题。本设计根据抓钢机的基本信息参数，设计一抓钢机动臂，并解决工作装置的强度不够，易断裂、长时间工作后噪音大的问题，最后利用有限元分析检验产品的合理性。

　　（3）为避免动臂1和动臂2发生干涉，设计动臂2的转动范围为75度，即BC与CD的最小夹角为49度，最大夹角为124度。以就是所臂1和臂2的最小夹角为49度，最大夹角为124度。

　　参照《材料及其成型技术基础》，为满足对功能、寿命、工艺、成本及环保的要求，一定要遵循使用性能原则、工艺性原则、经济性原则。抓刚机的材料应该在机构钢中选择。

　　（1）把上图简化成由四个点A、B、C、D和三根杆组成的简图。A、B、C、D分别为动臂铰接孔的中心。

　　以A为坐标原点建立直角坐标系，其中AB与所建坐标系的最小夹角为30度，最大夹角为75度，所以AB的运动范围为45度，也就是所动臂1的运动范围为45度。

　　冲压用钢、用来制造冲压件或结构件；也可制造拖拉机轮圈、螺旋焊管、各类容器

　　低温机械零件q34518nb含nb镇静钢性能与14mnnb相近起重机鼓风机化工机09mncufri耐大气腐蚀用钢低温冲击韧冷热加工性能都潮湿多雨地区和腐蚀气氛环境的各种机械贵州大学本科毕业设计12mnv工作时候的温度为70c低温用钢冷冻机械低温下工作的结构件14mnnb性能与18nb相近工作温度为20450c的容器及其他结构件16mn综合力学性能好低温性能冷冲压性能焊接性能和可切削性能都好矿山运输化工等各种机械16mnre性能与16mn相似冲击韧性和冷弯性能比16mnq39010mnpnbre耐海水及大气腐抗大气和海水腐蚀的各种机械15mnv性能优于16mn高压锅炉锅筒石油化学工业容器高应力起重机械运输机械构件15mnti性能与15mnv本相同与15mnv钢相同16mnnb综合力学性能比16mn钢高焊接性热加工性和低温冲击韧性都大型焊接结构如容器管道及重型机械设备贵州大学本科毕业设计q42014mnvtire综合力学性能焊接性能良好

　　抓钢机就是抓钢料的机器。抓钢机的工作臂俗称“抓料臂”，其前端是抓钢器。其最大的作用是进行废旧金属、工业废料、碎石、建筑垃圾、生活垃圾各种物料的抓取、装载作业，能够准确的通过客户的需求设计不相同的型号的抓钢机。

　　本文参考SGMC品牌抓钢机的动臂结构，设计一抓钢机动臂并对其结构和材料来优化设计。解决工作装置的强度不够，易断裂、长时间工作后噪音大的问题。根据液压抓钢机承载能力和工作性能进行受力分析，使用UG NX7.5软件对其进行建模，运用UG对动臂与其重要部件进行有限元分析，得出应力和变形云图，用来检验动臂设计是否合理，并做出相应的改进。

　　低合金高强度钢中的合金元素主要有Mn、Si、Ni、Cr、V、Nb、Ti、Mo及稀土RE等，其中Mn、Si、Cr。Ni等元素起固溶强化作用，同时可通过增强珠光体的数量来提高钢的强度，Ni还使塑性、韧性明显提高；V、Ti、Nb等元素均为强碳化物形成元素，可形成细小弥散分布的碳化物，并可细化晶粒，从而通过弥散强化和细晶强韧化提高钢的强度、塑性、和韧性;Mo能显著提高强度和高温抗蠕变及抗氢腐蚀能力；加入少量稀土，可脱硫、去气，使韧性提高。

　　参考SGMC品牌的抓钢机动臂结构，设计一抓钢机动臂并对其结构和材料来优化设计。根据液压抓钢机承载能力和工作性能进行受力分析，使用UG NX7.5软件对其进行建模，运用UG对动臂与其重要部件进行有限元分析，得出应力和变形云图，检验动臂设计是不是合理，并做出相应的改进。

　　机构钢是各种工程构件（如桥梁、钻井架、电线塔、车辆构件等）和机器零（如轴、齿轮等）件用钢。在结构钢中，碳素结构钢等级较低，难以满足重要工程结构对性能的要求。在碳素结构钢基础上加入少量合金元素形成的低合金高强度钢HSLA(High Strengh Low Alloy Steel),其强度等级较高，塑性好，加工工艺性能好，可满足桥梁、船舶、车辆、锅炉、高压容器、输油输气管道等大型重要钢结构对性能的要求，并且能减轻结构自重、节约钢材、降低成本。

　　力学性能优于15MnV钢。综合力学性能不佳，强度虽高，但韧性、塑性较低。焊接时，脆化倾向大。冷热加工性尚好，但缺口敏感性较大

　　其中Q390（15MnV)综合力学性能高，焊接性、热加工性和低温冲击韧性好.适合用于高压锅炉锅筒、石油、化工容器、高应力起重机械、运输机械构件，适用于制造动臂，选择15MnV为动臂材料。

　　作为国民经济支柱同时又是节能减排重点行业之首的钢铁工业，无疑将在其中担当主要角色。从生产源头考虑，优化原料结构，合理采用铁矿石，增大载能、环保的废钢铁原料的使用比例，是中国钢铁工业实现低碳生产的重要方法。“钢铁产业调整和振兴规划”指出：2009年粗钢产量将达到5.3亿吨左右，废钢应用量将超过7600万吨，其中进口废钢将超过1000万吨。按照现行炼钢工艺的要求，无论是钢企生产线上自产废钢或是社会采购废钢和进口废钢，都不能直接入炉使用，一定要经过专业化的分选、加工和配送。庞大的废钢加工市场为加工设施产业的发展提高广阔的应用市场和发展契机，我国废钢加工行业前景看好。对于质优价廉、适合中国国情、具有环保功能的废钢加工设施市场容量将十分巨大。淘汰落后、追求先进、提倡环保；鼓励多元化发展，规范行业管理，提倡技术创新，这将是废钢加工设施今后一个时期的发展趋势。