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生产效率是代表卸船能力的主要参数，是桥式抓斗卸船机的重要技术指标。明确桥式抓斗卸船机的生产效率及其影响因素具有重要意义。在作业过程中有许多因素会影响到桥式抓斗卸船机的生产效率，比如起重质量，小车的起升及抓斗开闭等机构的运行速度，控制方式，货物特性，码头皮带机的位置和高度，抓斗性能，清仓时间，水位，船型，料斗构造等。

抓斗卸船机主要分为臂架式和桥式两种形式。其中根据桥式抓斗卸船机小车的驱动方式我们可以分为2种主要形式：牵引式和自行式。其中牵引式抓斗卸船机又分为全牵引式和半牵引式。自行式桥式抓斗卸船机的小车运行机构设在小车上。牵引式桥式抓斗卸船机的小车运行通过绳索牵引，且牵引驱动装置设在固定的机器房内。半牵引式卸船机的小车运行通过绳索牵引，其开闭、起升机构设在小车上，在固定的机器房内设有牵引驱动装置。全牵引式卸船机通过绳索牵引，实现小车预想的运动（货物抓卸、运行），在固定的机器房内设有开闭、起升机构以及小车运行机构。其中桥式抓斗卸船机是本文的主要研究对象。

桥式抓斗卸船机主要由门架结构，桥架结构，俯仰结构，小车，抓斗，机房，电气室，司机室，料斗给料系统以及其他部件组成。如图1-1所示。

图1-1： 桥式抓斗卸船机结构图

门架结构是撑持卸船机整体的重要受力构件，主要是由钢板焊接的箱体构成，其顶端与桥架结构进行刚性连接，设计时我们必需保证其安全可靠性。桥架结构主要由端梁、桥架等结构组成，与门架顶端水平连接。桥架上安装有小车轨道，小车可在轨道上做往返运动，完成装卸作业。两根平行的箱型梁组成了俯仰结构，一端与门架上方连接，另一端则与前大梁靠海测铰接。俯仰结构主要是为了使大梁仰起方便船舶靠离码头。机房是主要放置各种电器设备的地方，可以安置在桥架陆侧端部或安置在门架中部。电气室是供应整机运行电能和各种传感器的控制逻辑的重要地方。料斗、振动给料器、接料板、防风板等组成了料斗给料系统，是装卸货物的重要系统。剩余其他部件主要有过道、楼梯、安全保护系统、行车检修系统、皮带轮等。

1。2  有限元的概况

有限元方法（finite element method）或有限元分析（finite element analysis）是求解复杂微分方程近似解的一种非常有效的工具，是现代数字化科技的一种主要基础性理论。将它应用于科学研究中，可成为探究物质客观规律的先进手段；将它应用于工程技术中，可成为工程设计和分析的可靠工具。有限元法是一种基于变分法而发展起来的求解微分方程的计算方法，该方法主要以计算机为手段，采用分片近似，进而逼近整体的研究研究思想求解物理问题。简而言之，其基本思想就是里兹法加分片近似，可归纳如下：首先，将物体或求解域离散为有限个互不重叠仅通过节点相互连接的子域（即单元），原始边界条件也被转化为节点上的边界调节。其次，在单元内，选择简单近似函数来分片逼近未知的求解函数。具体做法是在单元上选择一些合适的节点作为求解函数的差值点，将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的差值函数组成的线性表达式。这是有限元法的创意和精华所在。最后，基于与原问题数学模型等效的变分原理或加权残值法，建立有限元方程，从而将微分方程转化为一组以变量或其导数的节点值为未知量的代数方程组。进而借助矩阵表示和计算机求解代数方程组得到原问题的近似解。