鉆桿自動排放系統(tǒng)設計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 08:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 f1=1/2f=,由f1=N1得N1=f1/=45kN；由F1=Fcos30176。=N1得 F= N1/ cos30176。=52 kN；式中： N1 —— 機械手提供的壓力； f1 —— 一個機械手提供的摩擦力； F —— 抓緊液壓缸的負載； F1 —— F水平方向分力； —— ； f —— 總摩擦力；由抓緊液壓缸受力分析可知，抓緊液壓缸的負載F=52kN。根據(jù)表51初步選定液壓缸工作壓力為P1=8MPa。表41 按負載選擇執(zhí)行元件工作壓力負載F/kN﹤55～1010～2020～3030～40﹥50工作壓力p/MPa﹤～1～2～33～44～5﹥5 由于抓緊機構比較簡單，所以選用單出桿活塞差動連接的方式實現(xiàn)機械手的抓緊過程。設液壓缸兩有效面積為A1 和A2，因為活塞桿是受壓力，所以取d=，即A1 =2A2。 由抓緊工況下液壓缸平衡力平衡方程P1 A1= F，可得A1= F/ P1=52000/9106cm2=58cm2 式中： A1 —— 液壓缸作用有效面積 F —— 液壓缸負載 P1 ——液壓缸工作壓力液壓缸內(nèi)徑D就為 D = = cm = 86cm根據(jù)表52初步選定液壓缸內(nèi)徑D =80cm，由d==56cm。計算出液壓缸的有效工作面積A1 =，A2 =表42 缸筒內(nèi)徑D系列 (GB/T23481993) (mm)810121620253240506380100125160200250320400表43 活塞桿直徑d系列 (GB/T23481993) (mm)456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360由抓緊工況下液壓缸平衡力平衡方程P1 A1= F，可得P1 = F/ A1= MPa所以，液壓缸的工作壓力P1 = Mpa。伸縮臂伸縮液壓缸的作用是推動伸縮臂伸長和收縮帶動機械手，使鉆桿離開或到達鉆井架井口位置。 伸縮液壓缸的運動狀態(tài)分為①轉(zhuǎn)運臂轉(zhuǎn)到垂直位置，液壓缸沒有伸出，液壓缸主要有一個背壓防止鉆桿下落。②液壓缸伸出，機械手伸長到井口位置，液壓缸也有一個背壓防止鉆桿過度下落到井鉆架的平臺上。③當轉(zhuǎn)運臂處于水平位置時，液壓缸產(chǎn)生一個背壓房子伸縮臂過度收縮。①狀態(tài)伸縮液壓缸負載分析 伸縮液壓缸提供的拉力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與3個鉆桿組成的立根重量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩應該平衡，才能保證鉆桿處于靜止狀態(tài)。由于鉆桿是被2個機械手臂提起，所以一個機械手承受一半立根的重量，受力分析如圖46所示。圖46 伸縮液壓缸①狀態(tài)受力分析示意經(jīng)過計算機械手總成的重力為 G1= kN，所以一個機械手承受的總重力G= kN。列平衡方程得：Fsin75186。+Y=GGsin5 186。+Ycos85 186。=0 解得：Y= kN F= kN式中： F —— 伸縮液壓缸的負載； Y —— 鉸支垂直方向分力； G ——機械手承受重力②狀態(tài)伸縮液壓缸負載分析伸縮液壓缸提供的拉力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與3個鉆桿組成的立根重量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩應該平衡，才能保證鉆桿處于靜止狀態(tài)。由于鉆桿是被2個機械手臂提起，所以一個機械手承受一半立根的重量，受力分析如圖47所示。圖47 伸縮液壓缸②狀態(tài)受力分析示意圖列平衡方程得：Fsin31176。+Y=G Gsin67 186。+Ysin67 186。 =0解得： Y= kN F=43 kN式中： F —— 伸縮液壓缸的負載； Y —— 鉸支垂直方向分力； G ——機械手承受重力③狀態(tài)伸縮液壓缸負載分析伸縮液壓缸提供的拉力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與3個鉆桿組成的立根重量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩應該平衡，才能保證鉆桿處于靜止狀態(tài)。由于鉆桿是被2個機械手臂提起，所以一個機械手承受一半立根的重量，受力分析如圖48所示。圖48 伸縮液壓缸③狀態(tài)受力分析示意圖列平衡方程得：Fsin15176。+Y=G Gsin85 186。+Ysin85 186。 =0解得： Y= kN F=86kN式中： F —— 伸縮液壓缸的負載； Y —— 鉸支垂直方向分力； G ——機械手承受重力根據(jù)①狀態(tài)的液壓缸負載F= kN和表51，取液壓缸工作壓力P1=3Mpa。 由于伸縮機構比較簡單，所以采用單出桿活塞差動連接的方式實現(xiàn)機械手的抓緊過程。設液壓缸兩有效面積為A1 和A2，因為活塞桿是受拉力，所以取d=，其中A2==。 由收縮工況下液壓缸平衡力平衡方程P1 A2= F，可得A2= F/ P1=22950/3106cm2= 式中： A2 —— 液壓缸作用有效面積； F —— 液壓缸負載； P1 ——液壓缸工作壓力；液壓缸內(nèi)徑D就為 D = = cm = 114cm根據(jù)表42初步選定液壓缸內(nèi)徑D =125cm，由d==63cm。計算出液壓缸的有效工作面積A1 =，A2 =92cm2。(1)由抓緊工況下液壓缸平衡力平衡方程P1 A2= F，可得P1 = F/ A2= Mpa；所以，液壓缸抓緊工況的工作壓力P1 = Mpa。(2)在伸縮液壓缸②狀態(tài)負載下校核，列平衡力方程P1 A2= F，可得 P1 = F/ A2= Mpa； 式中：F —— ②狀態(tài)下負載43k
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