【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 因此，制造液壓抓斗大多數(shù)屬于這一類(lèi)的設(shè)計(jì)。下面的研究分析了抓斗的相關(guān)問(wèn)題。抓鉤的反四桿機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)儲(chǔ)備角R是鉤來(lái)達(dá)到最大開(kāi)度時(shí)候，反四桿機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)抓鉤上的連桿回轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)到機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換點(diǎn)所轉(zhuǎn)過(guò)的角度，如圖2所示為∠A/OA,顯然，抓鉤的反四桿機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)儲(chǔ)備角r越大，那么抓鉤反四桿機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)的可能性就越是小。主要取決于實(shí)際的角鉤可利用的角落，在可用的角角占位實(shí)際掛鉤；掛鉤可旋轉(zhuǎn)角度大，實(shí)際的角很小，并可以用更接近外星一邊回頭的角落，抓住儲(chǔ)備R角越大，就越能抓住要回去。抓鉤的實(shí)際轉(zhuǎn)角的大小與其在抓鉤的可用轉(zhuǎn)角內(nèi)所占的位置主要受 操控抓鉤的最大轉(zhuǎn)角。液油壓缸的最大長(zhǎng)確保抓鉤實(shí)際轉(zhuǎn)角不 變的前提下，可以通過(guò)調(diào)整抓斗液油壓缸的 s畫(huà)與 S來(lái)調(diào)整抓鉤實(shí) 際轉(zhuǎn)角在可用轉(zhuǎn)角中所占的位置,增大抓鉤的反四桿機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)儲(chǔ)角r ,降低抓鉤反四桿機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)的可能性。, 抓鉤的實(shí)際轉(zhuǎn)角在確定后應(yīng)盡量減小抓鉤的實(shí)際轉(zhuǎn)角。由于抓斗各桿件在加工制造中都有誤差的,抓斗在長(zhǎng)期使用過(guò)程中各桿件也有變形以及各運(yùn)動(dòng)副中的磨損作用,由于此使得 抓斗六桿機(jī)構(gòu)各桿長(zhǎng)度較原設(shè)計(jì)的理論值有所改 具各桿長(zhǎng)度變化勢(shì)必造成抓鉤轉(zhuǎn)角的變化,抓鉤轉(zhuǎn)角的這種變化有可能使抓鉤 的反四桿機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)儲(chǔ) 備角r變小, 種轉(zhuǎn) 角變化值稱(chēng)為抓鉤的附加轉(zhuǎn)角,使用 中應(yīng)對(duì)此加以注意.從上述研究與分析可知,造成抓斗抓鉤反四桿機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)的原由于很多,由于此,防止抓斗反四桿機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)應(yīng)從設(shè)計(jì)與使用兩個(gè)方面來(lái)考慮。(1)設(shè)計(jì)方面①在抓取機(jī)構(gòu)條件允許的條件下，抓斗的一個(gè)回路四桿機(jī)構(gòu)應(yīng)通過(guò)反向雙曲柄機(jī)構(gòu)使用。這抓斗不僅可用轉(zhuǎn)角可大于180，與此同時(shí)抓鉤沒(méi)有回頭也就是抓斗抓鉤不會(huì)發(fā)生反四桿機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)。如果條件不允許，也應(yīng)該讓長(zhǎng)度和幀捕獲鏈路長(zhǎng)度比例值盡可能接近1，所以抓住現(xiàn)有角大，接近180，這兩個(gè)提升運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)也不錯(cuò)。無(wú)損傷抓兩升降旋轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)和不的最大長(zhǎng)度調(diào)整的前提下掛鉤角度變化，抓斗液壓油缸的最小長(zhǎng)度，改變實(shí)際的角度，搶搶在街角被占據(jù)的位置，增加儲(chǔ)備角R上的提升，降低抓鉤回頭的可能性② 在抓鉤運(yùn) 動(dòng)的極 限位置設(shè)置限位.③在設(shè)計(jì)時(shí)，抓斗件機(jī)構(gòu)應(yīng)具有足夠的剛度。桿和液壓油缸的長(zhǎng)度和位置公差必須是合理的，應(yīng)該不是因?yàn)樵O(shè)計(jì)，生產(chǎn)造成了極大的抓鉤附加角，使提升回頭儲(chǔ)備角減小。(2)使用方面①在操縱使用抓斗時(shí)候，抓斗的運(yùn)行應(yīng)當(dāng)盡量減少?zèng)_擊抓斗。如果每個(gè)成員發(fā)生塑性變形，應(yīng)更換和修復(fù)。②在正常使用過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常檢查運(yùn)動(dòng)副的潤(rùn)滑條件，以及潤(rùn)滑油。當(dāng)間隙時(shí)間應(yīng)大，更換銅套時(shí)，保持適當(dāng)?shù)拈g隙，以防止大的間隙，導(dǎo)致額外的角增大，抓鉤勾回角變小，與鉤把后面的可能性增加。3. 3抓斗各方面尺寸參數(shù)設(shè)定抓斗結(jié)構(gòu)示意圖 如圖所示：圖37 抓斗結(jié)構(gòu)示意圖液壓回轉(zhuǎn)木頭抓斗基本機(jī)構(gòu)如圖. 它是由左、右套筒、連桿、左抓斗瓣爪、右抓斗瓣爪、左抓斗瓣爪操控桿、右抓斗瓣爪操控桿、機(jī)架、液油壓缸、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)等一系列機(jī)構(gòu)組成。機(jī)體的頂部元件是由一個(gè)液壓馬達(dá) 驅(qū)動(dòng)繞鉛垂中心軸線整圈回轉(zhuǎn),每個(gè)抓斗斗瓣是由 一個(gè)液壓油缸驅(qū)動(dòng)。抓取木料的動(dòng)作的操控是由 1個(gè)單獨(dú)的液壓操控相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行操控。從機(jī)械工程的視角來(lái)看話, 木頭抓斗是一個(gè)由液壓動(dòng)力機(jī)件驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手抓。那么根據(jù)以上反四桿機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)問(wèn)題的研究，可以大概的做出以下尺寸設(shè)定：圖38 抓斗結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖桿件AC=AE=BF=BD=80 mm。而且連桿AC的桿半徑=AE的桿半徑=BF的桿半徑=BD的桿半徑= 15 mm。EF=695 mm。 mm。 mm；鉸點(diǎn)5的軸直徑為60 mm。抓爪斗瓣上是16個(gè)尺寸相同的孔，孔的半徑是15 mm，左爪的同一個(gè)平面的4個(gè)孔之間的豎直高度為90 mm。 mm的圓弧。 mm，厚度為20 mm而且倆個(gè)四桿平面之間的距離為280機(jī)頂殼的厚度為10 mm；以及其它具體相關(guān)的尺寸，請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)液壓抓斗裝配圖紙相關(guān)參數(shù)列表，為了達(dá)到滿(mǎn)足實(shí)際工作的需求問(wèn)題，那么本文對(duì)抓斗進(jìn)行設(shè)計(jì)將會(huì)根據(jù)表 1所示的設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)來(lái)設(shè)定。 表 1設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)體積 m3最大開(kāi)度 mm最小開(kāi)度 mm旋轉(zhuǎn)角度 (0高度 (抓斗閉合) mm寬度 (抓斗張開(kāi)) mm單片抓爪厚度 mm開(kāi)閉最大作用壓力 M Pa開(kāi)/閉最大流量 L/min馬達(dá)最小作用壓力MPa馬達(dá)最大流量L/min1754800360107220452020204液壓相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓回轉(zhuǎn)木頭抓斗基本機(jī)構(gòu)如圖41所示. 它是由左、右套筒、連桿、左抓斗瓣爪、右抓斗瓣爪、左抓斗瓣爪操控桿、右抓斗瓣爪操控桿、機(jī)架、液油壓缸、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)等一系列機(jī)構(gòu)組成。機(jī)體的頂部元件是由一個(gè)液壓馬達(dá) 驅(qū)動(dòng)繞鉛垂中心軸線整圈回轉(zhuǎn),每個(gè)抓斗斗瓣是由一個(gè)液壓油缸驅(qū)動(dòng)。抓取木料的動(dòng)作的操控是由 1個(gè)單獨(dú)的液壓操控相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行操控。 液壓系統(tǒng)工作的原理 液壓的系統(tǒng)圖如下所示：圖41 液壓的系統(tǒng)圖 故液壓油缸的伸縮運(yùn)動(dòng)之所以能夠直接完成引導(dǎo)抓斗斗瓣完成張開(kāi)、閉合以及抓取動(dòng)作的原因是由于油缸與抓斗斗瓣通過(guò)鉸軸剛性的相連在一起的。當(dāng)鉤爪進(jìn)行張開(kāi)或者空抓時(shí)候, 液壓油缸縮回或者著伸出,液壓油缸只需要克服自身摩擦力與機(jī)構(gòu)各鉸接處的摩擦力即可,相關(guān)系統(tǒng)所需作用壓力較低,此時(shí)候雙聯(lián)齒輪泵前后兩泵給液壓系統(tǒng)供油。當(dāng)鉤爪夾住重物體時(shí)候后,相關(guān)系統(tǒng)作用壓力逐漸上升,作用壓力超過(guò)一定數(shù)值 (低于卸荷溢流閥的調(diào)壓值 ) 過(guò)后, 一個(gè)卸荷溢流閥開(kāi)始卸荷, 一個(gè)泵卸荷, 另一個(gè)泵依然繼續(xù)供油直到相關(guān)系統(tǒng)作用壓力達(dá)到卸荷溢流閥所調(diào)壓值得時(shí)候后才開(kāi)始卸荷。那么為了確保抓斗在抓取物料的時(shí)候擁有較大的抓取力，需要加一個(gè)蓄能器，這樣的話，一旦液壓泵開(kāi)始卸荷之后, 蓄能器便隨之開(kāi)始釋放能量,對(duì)相關(guān)系統(tǒng)也起到了一定的保壓作用。為了能夠?qū)崿F(xiàn)不同形狀的木料抓取時(shí)候的作用壓力操控,確保抓斗瓣有一個(gè)合適的抓取力由本設(shè)計(jì)采用比例閥構(gòu)成的閉環(huán)操控相關(guān)系統(tǒng)。那么在抓取木頭的過(guò)程當(dāng)中,由于本設(shè)計(jì)是用同一雙聯(lián)齒輪泵帶動(dòng)的液壓油缸,所以各個(gè)抓斗瓣所受的工作推力是相同的。物料的不規(guī)則性,則直接導(dǎo)致了每個(gè)顎瓣所受的阻力大小不一性當(dāng)物料粒度小而勻 (或者空抓)時(shí)候,作用在每個(gè)鉤爪上的阻力相同,也就是傳遞給液壓油缸的外阻力是相同的,2個(gè)鉤爪閉合完全同步。然而當(dāng)物料不規(guī)則時(shí)候后,作用在每個(gè)鉤爪上的阻力也就不同。也就是說(shuō)阻力小的先動(dòng)作或者者動(dòng)作快,阻力大的后動(dòng)作或者動(dòng)作慢。這種鉤爪閉合的差動(dòng)性對(duì)不規(guī)則物料的順利抓取,對(duì)液壓相關(guān)系統(tǒng)的保護(hù)以及整臺(tái)抓斗的使用是非常有利的。為了不使系統(tǒng)壓力脈動(dòng)，即β=0，V =∞必須，顯然不能。所以一般的有限的測(cè)試不超過(guò)某個(gè)值或限制相關(guān)系統(tǒng)的脈動(dòng)壓力。最大和最小的P1，P2，系統(tǒng)的正常運(yùn)行，以滿(mǎn)足性能要求的目的，但也可以說(shuō)是消除系統(tǒng)壓力波動(dòng)的影響。如果已知△V 值以及相關(guān)系統(tǒng)的許用壓力脈動(dòng)系數(shù)β，那么可以根據(jù)V0=△V/[1(2β)/(2+β)1/K] 式（）計(jì)算蓄電池總體積V0。雖然有時(shí)不給予β，并定義相關(guān)的系統(tǒng)壓力，最大和最小壓力脈動(dòng)相關(guān)系統(tǒng)P2 P1，公式（3）可以用來(lái)計(jì)算V0值，來(lái)確定的大小和累加器的大小。在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程當(dāng)中，既然蓄電池是用來(lái)消除柱塞泵的脈沖，可以使用從蓄能器導(dǎo)出V0總體積公式 式()式中:qd為泵的單缸排量 (m3)。類(lèi)型：連用泵缸發(fā)動(dòng)機(jī)（M3）；PM累加器集點(diǎn)的平均絕對(duì)壓力，即：PM =（P1 + P2）/ 2，（PA）；P1累加器集點(diǎn)脈動(dòng)最低的絕對(duì)壓力（Pa），即蓄能器充氣壓力（由于空氣壓力P0，P1）；P2累加器集點(diǎn)脈動(dòng)最高的絕對(duì)壓力，允許的最大壓力（Pa）；K 為絕熱系數(shù), 這里K 取值 。Kb為系數(shù), 以下列出了不同類(lèi)型泵的 Kb值表 不同類(lèi)型泵的Kb值表泵的類(lèi)型單缸單作用單缸雙作用雙缸雙作用雙缸單作用三缸單作用三缸雙作用Kb一個(gè)單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的QD = X10－3雙缸雙作用泵的脈動(dòng)壓力的限制作用在設(shè)計(jì)工作壓力（即平均壓力脈動(dòng)300 PM）X105Pa（絕對(duì)壓力）5%，和累加器V0的總體積是多少呢？根據(jù)已知的平均壓力Pm的= 300105Pa可以得出以下參數(shù):允許作用壓力脈動(dòng)范圍 = 300 x105x5/100= 15 x105(Pa)。P1=300x10515x105=285x105(Pa)。P2=300x105+15x105=315x105(Pa)Qd=。Kb=(查表1)；K=。1/K=應(yīng)用式 (5) 可以求出蓄能器的總體積 V0:V0=(m3)通過(guò)以上說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題，那就是：目前，液壓蓄能器還無(wú)法實(shí)完全消除柱塞泵流量脈動(dòng)問(wèn)題，但是為了達(dá)到實(shí)際工作的要求，可以使柱塞泵的流量脈動(dòng)衰減到最??；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，提高能量存儲(chǔ)在研究績(jī)效的人，其應(yīng)用潛力不斷被挖掘，將滿(mǎn)足儲(chǔ)能液壓技術(shù)發(fā)展的需要。5抓斗的理論受力研究分析以及材料的選擇受力分析圖如下所示：圖51 左爪瓣的受力分析在抓具抓取木材過(guò)程中,在領(lǐng)爪推力作用下,木材產(chǎn)生移動(dòng),沿著領(lǐng)爪向上滑動(dòng),同時(shí)木材之間相互摩擦,是要得到抓取阻力隨抓具參數(shù)及抓具顆爪閉合位置的變化規(guī)律。為理論分析提供可靠的依據(jù),。但是通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果分析及運(yùn)用圖解法可 間接得到,抓具的受力分析見(jiàn)圖 。:只要測(cè)量出滑輪組作用于抓具上承梁的總拉力在同測(cè)兩根撐桿上引起的支撐力T,鉸點(diǎn)B的兩個(gè)分力 ，并且這些力與領(lǐng)爪上 的抓取總阻力相平衡,且匯交于一點(diǎn)。用作圖法可得抓取阻力的大小、方向和作用位置,以及鉸點(diǎn)B處 的抓取阻力矩 M0。影響抓取阻力的主要因素:滑輪組的倍率和抓具的張開(kāi)開(kāi)度。其中Gz=1T通過(guò)作圖法得出T=400N摩擦阻力和木頭之間的擠壓阻力共同組成抓取阻力,它隨著爪斗的閉合, 木材之間開(kāi)始產(chǎn)生了相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),擠壓阻力也隨之增加,抓取阻力也就自然而然的增大,左右