【正文】 12 和 34 都在其中點(diǎn)處絞合液壓缸頂端與支架絞合點(diǎn)距離中點(diǎn)為 t 根據(jù)其水平位置的幾何位置關(guān)系可得 下面根據(jù)幾何關(guān)系求解上述最佳組合值 初步分析值范圍為 取值偏小則上頂板點(diǎn)承力過(guò)大還會(huì)使支架的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)造成受力情況不均勻 X 值偏小則會(huì)使液壓缸的行程偏大并 且會(huì)造成整個(gè)機(jī)構(gòu)受力情況不均勻在該設(shè)計(jì)中可以選擇幾個(gè)特殊值 04m 06m 08m 分別根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系計(jì)算出 h和 t然后分析上下頂板的受力情況選取最佳組合值便可以滿足設(shè)計(jì)要求 04 支架長(zhǎng)度為 h 2x2 18m h2 09m 液壓缸的行程設(shè)為 l 升降臺(tái)上下頂板合并時(shí)根據(jù)幾何關(guān)系可得到 lt 09 升降臺(tái)完全升起時(shí)有幾何關(guān)系可得到 聯(lián)合上述方程求得 t 0355m l 0545m 即液壓缸活塞桿與 2 桿絞合點(diǎn)與 2 桿中 為 0545m 06 支架長(zhǎng)度為 2x2 17m h2 085m 液壓缸的行程設(shè)為 l 升降臺(tái)上下頂板合并時(shí)根據(jù)幾何關(guān)系可得到 lt 09 升降臺(tái)完全升起時(shí)有幾何關(guān)系可得到 聯(lián)合上述方程求得 t 032m l 053m 即液壓缸活塞桿與 2 桿絞合點(diǎn)與 2 桿中 為 053m 08 支架長(zhǎng)度為 2x2 16m h2 08m 液壓缸的行程設(shè)為 l 升降臺(tái)上下頂板合并時(shí)根據(jù)幾何關(guān)系可得到 lt 09 升降臺(tái)完全升起時(shí)有幾何關(guān)系可得到 聯(lián)合上述方程求得 t 0284m l 0516m 即液壓缸活塞桿與 2 桿絞合點(diǎn)與 2 桿中 為 0516m 現(xiàn)在對(duì)上述情況分別進(jìn)行受力分析 x 04m 受力圖如下所示 x 06m 受力圖如下所示 x 08m 受力圖如下所示 圖 35 比較上述三種情況下的載荷分布狀況 x 去小值則升到頂端時(shí)兩相互絞合的支架間的間距越大而此時(shí)升降臺(tái)的載荷為均布載荷有材料力學(xué)理論可知此時(shí)兩支架中點(diǎn)出所受到的彎曲應(yīng)力為最大可能會(huì)發(fā)生彎曲破壞根據(jù)材料力學(xué)中提高梁的彎曲強(qiáng)度的措施 知合理安排梁的受力情況可以降低值從而改善提高其承載能力 分析上述 x 06mx 08m 時(shí)梁的受力情況和載荷分布情況可以選擇第二種情況即 x 06m 時(shí)的結(jié)構(gòu)作為升降機(jī)固定點(diǎn)的最終值由此便可以確定其他相關(guān)參數(shù)如下 t 032m l 053m h 17m 升降機(jī)支架和下底板結(jié)構(gòu)的確定 1 上頂板結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度校核 上頂板和載荷直接接觸其結(jié)構(gòu)采用由若干根相互交叉垂直的熱軋槽剛通過(guò)焊接形式焊接而成然后在槽鋼的四個(gè)側(cè)面和上頂面上鋪裝 4000x2020x3mm 的汽車板其結(jié)構(gòu)形式大致如下所示 圖 37 沿平臺(tái)的上頂面長(zhǎng)度方向布置 4 根 16 號(hào)熱軋槽剛沿寬度方向布置 6 根 10號(hào)熱軋槽剛組成上圖所示的上頂板結(jié)構(gòu)在最外緣延長(zhǎng)度方向加工出安裝上下支架的滑槽以便上下支架的安裝滑槽的具體尺寸根據(jù)上下支架的具體尺寸和結(jié)構(gòu)而定 沿長(zhǎng)度方向的 4根 16號(hào)熱軋槽剛的結(jié)構(gòu)參數(shù)為 截面面積為理論重量為抗彎截面系數(shù)為沿寬度方向的 6根 10號(hào)熱軋槽剛的結(jié)構(gòu)參數(shù)為 截面面積為理論重量為抗彎截面系數(shù)為 其質(zhì)量分別為 4 根 16 號(hào)熱軋槽剛的質(zhì)量為 6 根 10 號(hào)熱軋槽剛的質(zhì)量為 菱形汽車鋼板質(zhì)量為 2 強(qiáng)度校核 升降臺(tái)上頂板的載荷是作用 在一平臺(tái)上的可以認(rèn)為是一均布載荷由于該平板上鋪裝汽車鋼板其所受到的載荷為額定載荷和均布載荷之和其載荷密度為 F 汽車鋼板和額定載荷重力之和 N l 載荷的作用長(zhǎng)度 m 沿長(zhǎng)度方向?yàn)?16m 寬度方向?yàn)?12m 其中 帶入數(shù)據(jù)得 F 29604N 沿長(zhǎng)度方向有 帶入數(shù)據(jù)有 分析升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)在升降機(jī)剛要起升時(shí)和升降機(jī)達(dá)到最大高度時(shí)會(huì)出現(xiàn)梁受彎矩最大的情況 故強(qiáng)度校核只需要分析該狀態(tài)時(shí)的受力情況即可校核如下 其受力簡(jiǎn)圖為 圖 38 該升降臺(tái)有 8個(gè)支架共 有 8個(gè)支點(diǎn)假設(shè)每個(gè)支點(diǎn)所受力為 N則平很方程可列為 即 將 N 帶入上式中 根據(jù)受力圖其彎矩圖如下所示 AB 段 1850925 BC 段 3700x3145925 CD 段與 AB 段對(duì)稱 圖 39 由彎矩圖可知該過(guò)程中的最大彎矩為 根據(jù)彎曲強(qiáng)度理論 即梁的最大彎曲應(yīng)力 應(yīng)小于其許用彎曲應(yīng)力 式中 W 抗彎截面系數(shù) 沿長(zhǎng)度方向?yàn)?16 號(hào)熱軋槽鋼 鋼的屈服極限 n 安全系數(shù) n 3 代入數(shù)據(jù) 由此可知強(qiáng)度符合要求 升降臺(tái)升到最高位置時(shí)分析過(guò)程如下 與前述相同 彎矩如下 FA 段 925 AB 段 BC 段 CD 段 與 AB 段對(duì)稱 AF 段和 DE 段對(duì)稱 圖３．９ 由彎矩圖可知該過(guò)程中的最大彎矩為 根據(jù)彎曲強(qiáng)度理論 即梁的最大彎曲應(yīng)力應(yīng)小于其許用彎曲應(yīng)力 式中 W 抗彎截面系數(shù) 沿長(zhǎng)度方向?yàn)?16 號(hào)熱軋槽鋼 鋼的屈服極限 n 安全系數(shù) n 3 代入數(shù)據(jù) 由計(jì)算可知沿平臺(tái)長(zhǎng)度方向上 4根 16 號(hào)熱軋槽鋼完全可以保證升降臺(tái)的強(qiáng)度要求 同樣分析沿寬度方向的強(qiáng)度要求 均布載荷強(qiáng)度為 F 汽車板及 16 號(hào)槽鋼與載荷重力 l 載荷作用長(zhǎng)度 2x6 12m 帶入相關(guān)數(shù)據(jù) 受力圖和彎矩圖如下所示 圖３．１０ 由彎矩圖知 最大彎曲應(yīng)力為 故寬度方向也滿足強(qiáng)度要求 支架的結(jié)構(gòu) 支架由 8 根形狀基本相同的截面為矩形的鋼柱組成在支架的頂端和末端分別加工出圓柱狀的短軸以便支架的安裝支架在升降機(jī)結(jié)構(gòu)中的 主要功能為載荷支撐和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化將液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)通過(guò)與其鉸合的支點(diǎn)轉(zhuǎn)化為平臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)支架的結(jié)構(gòu)除應(yīng)滿足安裝要求外還應(yīng)保證有足夠的剛度和強(qiáng)度一時(shí)期在升降運(yùn)動(dòng)中能夠平穩(wěn)安全運(yùn)行 每根支架的上頂端承受的作用力設(shè)為 N 則有等式 求得 N 3848N 分析支架的運(yùn)動(dòng)形式和受力情況發(fā)現(xiàn)支架在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受力情況比較復(fù)雜它與另一支架鉸合點(diǎn)給予底座的固定點(diǎn)的受里均為大小和方向?yàn)槲粗氖噶抗试搯?wèn)題為超靜定理論問(wèn)題已經(jīng)超出本文的討論范圍本著定性分析和提高效率的原則再次宜簡(jiǎn)化處理簡(jiǎn)化的原則時(shí)去次留主即將主要的力和重要的力在計(jì)算中保留而 將對(duì)梁的變形沒(méi)有很大影響的力忽略不計(jì)再不改變其原有性質(zhì)的情況下可以這樣處理根據(jù)甘原則再次對(duì)制假所收的力進(jìn)行分析可以看出與液壓缸頂桿聯(lián)結(jié)點(diǎn)的力為之家所受到的最主要的力它不僅受液壓缸的推力而且還將受到上頂班所傳遞的作用力因此與液壓缸頂桿相連接的支架所厚道的上頂板的力為它所受到的最主要的力在此將其他的力忽略只計(jì)算上頂板承受的由載荷和自重所傳遞的載荷力 計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示 圖 311 所產(chǎn)生的彎矩為 每個(gè)支架的支點(diǎn)對(duì)上頂板的作用力 N L 液壓 缸與支架鉸合點(diǎn)距支點(diǎn)之間的距離 m 代入數(shù)據(jù) 假定改支架為截面為長(zhǎng)為 a 寬為 b 的長(zhǎng)方形則其強(qiáng)度應(yīng)滿足的要求是 式中 M 支架上所受到的彎矩 Nm W 截面分別為 ab 的長(zhǎng)方形抗彎截面系數(shù) 所選材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼 將數(shù)據(jù)代入有 求得 上式表明只要街面為 ab 的長(zhǎng)方形滿足條件則可以滿足強(qiáng)度要求取則其 符合強(qiáng)度要求 這些鋼柱的質(zhì)量為 支架的結(jié)構(gòu)還應(yīng)該考慮裝配要求液壓缸活塞桿頂端與支架采用耳軸結(jié)構(gòu)連接因此應(yīng)在兩支架之間加裝支板以 滿足動(dòng)力傳遞要求 4 升降機(jī)底座的設(shè)計(jì)和校核 升降機(jī)底座在整個(gè)機(jī)構(gòu)中支撐著平臺(tái)的全部重量并將其傳遞到地基上他的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是滿足強(qiáng)度要求即可保證在升降機(jī)升降過(guò)程中不會(huì)被壓潰即可不會(huì)發(fā)生過(guò)大大變形其具體參數(shù)見(jiàn)裝配圖 第四章 升降機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在本升降臺(tái)的設(shè)計(jì)中主要是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)它與主機(jī)的設(shè)計(jì)是緊密相關(guān)的往往要同時(shí)進(jìn)行所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)應(yīng)符合主機(jī)的拖動(dòng)循環(huán)要求還應(yīng)滿足組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單工作安全可靠操縱維護(hù)方便經(jīng)濟(jì)性好等條件 本升降臺(tái)對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求可以總結(jié)如下 升降臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)采用 液壓傳動(dòng)可選用遠(yuǎn)程或無(wú)線控制升降機(jī)的升降運(yùn)動(dòng)由液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)經(jīng)轉(zhuǎn)化而成為平臺(tái)的起降其工作負(fù)載變化范圍為 02500Kg負(fù)載平穩(wěn)工作過(guò)程中無(wú)沖擊載荷作用運(yùn)行速度較低液壓執(zhí)行元件有四組液壓缸實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)要求其工作平穩(wěn)結(jié)構(gòu)合理安全性優(yōu)良使用于各種不同場(chǎng)合工作精度要求一般 第五章 執(zhí)行元件速度和載荷 51 執(zhí)行元件類型數(shù)量和安裝位置 類型選擇 表 51 執(zhí)行元件類型的選擇 運(yùn)動(dòng)形式 往復(fù)直線運(yùn)動(dòng) 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 往復(fù)擺動(dòng) 短行程 長(zhǎng)行程 高速 低速 擺動(dòng)液壓馬達(dá) 執(zhí)行元件的類型 活塞缸 柱塞缸 液壓馬達(dá)和絲杠 螺母機(jī)構(gòu) 高速液壓馬達(dá) 低速液壓馬達(dá) 根據(jù)上表選擇執(zhí)行元件類型為活塞缸再根據(jù)其運(yùn)動(dòng)要