【文章內(nèi)容簡介】 撐桿 BD鉸接于 B處。液壓缸驅(qū)動活塞桿控制平臺鉛直升降。 圖 (c)中的液壓缸缸體尾部與 支撐桿 BD鉸接，活塞頭部與支撐桿 AC鉸接。液壓缸活塞桿可控制平臺鉛直升降。 按照液 壓缸的安裝形式，本文稱圖 (a)的形式為直立固定剪叉式結(jié)構(gòu)，圖 (b)的形式為水平固定剪叉式結(jié)構(gòu)，圖 (c)的形式為雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)。 直立固定剪叉式結(jié)構(gòu)，液壓缸的行程等于平臺的升降行程，整體結(jié)構(gòu)尺寸龐大，且鉸鏈加工復(fù)雜，在實際中應(yīng)用較少。 水平固定剪叉式結(jié)構(gòu)，通過分析可知，平臺的升降行程大于液壓缸的行程，但不足. . 之處是活塞桿受橫向力作用，影響密封件的使用壽命。 雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)避免了上述缺點(diǎn)。結(jié)構(gòu)比較合理，平臺的升降行程可到達(dá)液壓缸行程的二倍以上。故選用雙鉸接式的基本形式設(shè)計制造升降平臺。 主要 技術(shù) 參數(shù) 的確定 (1)當(dāng)升降平臺處于最低位置時 圖2 2 升 降平臺處于最低處β α166。Θ39。O39。O 圖 升降平臺處于最低位置 當(dāng)升降平臺處于最低位置時， 如圖 所示， AD=h=700mm、 AB=3900mm、 OE=1000mm 在 ABD? 中， rc t a na rc t a n ??? ABAD? 剪叉 AC、 BD 的長度為： AC=BD= mmADAB 39627003900 2222 ???? 在 ABE? 中， AO= 239622 ?AC =1981mm AE=AO+OE=1981+1000=2981mm ??? = 因此， EE39。 = mmAE i n2 9 8 1s i n 0 ???? ? mmEEAE 293 527tan 039。39。 ??? ? mmAEABBE 9 6 62 9 3 43 9 0 039。39。 ????? 液壓缸與水平面夾角 039。39。 rc t a n ??? BEEE? 此時液壓缸長度 總體長度 mmBEEEBE 1 1 0 09 6 65 2 7 22239。239。 ????? （ 2） 當(dāng)升降平臺處于最高位置時 當(dāng)升降平臺處于最高位置時， 如圖 所示。 mmACBD 3 9 6 239。39。 ?? ， OE=1000mm，mmHAD 220039。 ?? . . 圖2 3 升 降平臺處于最高位置166。Θ ＇ α ＇β ＇39。＇O39。＇＇O＇＇＇＇ 圖 升降平臺處于最高位置 在 39。ABD? 中， mmADBDAB 32952202196239。 222239。39。 ????? 039。39。39。 rc t a na rc t a n ??? BDAD? 在 39。ABE? 中， AO mm198139。? ， AE39。 =2981mm, 39。39。 ???? 因此： mmAEEE 1 6 5 i n2 9 8 1s i n 039。39。39。39。39。 ????? ? mmcc AEAE a n2981t a n039。39。39。39。 ??? ? mmAEABBE 8 1 62 4 7 93 2 9 539。39。39。39。39。 ????? 液 壓缸與水平面夾角 039。39。39。39。39。39。39。 rc t a n ??? EB EE? 此時液壓缸長度 mmEBEEEB 1 8 4 48161 6 5 5 22239。39。39。239。39。39。39。39。 ????? 因此，液壓缸的伸縮長度： L= 39。39。EB BE=18441100=744mm 上平臺 臺面 選用一塊 4900mm 1300mm 2mm 的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)熱軋鋼板， 然后 用80mm 43mm 5mm 的槽鋼焊接成 長 4900mm 寬 1300mm 的 框架， 并將其點(diǎn)焊在上平臺臺面的下方 ，增加 槽鋼焊接框架是為了增加上平臺強(qiáng) 度及其抗彎能力，避免上平臺因重物太重而發(fā)生彎曲或變形。 剪叉臂的材料 選用 200mm 100mm 8mm 空心 矩 形 鋼管， 為了避免 剪叉臂在 起升和下降過程中 與上平臺或底座發(fā)生干涉，因此要將空心矩形鋼管的頭部做一下處理。 剪. . 叉臂的一端通過支座與上平臺和底座鉸接在一起，另一端通過滾輪軸安裝滾輪，以便在以 100mm 48mm 做成的軌道上行走，從而完成剪叉臂的變幅。 因剪叉臂要與上平臺和底座鉸接，為了增加其強(qiáng)度及剛度，應(yīng)在剪叉臂各鉸接連接孔處均增加軸套。 底座采用 80mm 43mm 5mm 的槽鋼焊接 成所需的框架即可 。 在底座的四個角上加四個 由 80mm 43mm 5mm 700mm 的槽鋼做成的立柱。加立柱的目的是：（ 1） 當(dāng)升降平臺處于最低位置時，液壓缸卸荷，不再提供推力來支撐升降平臺，這時立柱就起了支撐升降平臺的作用 。 （ 2） 在 升降平臺工作過程中 ，液壓缸損壞突然卸荷，升降平臺的上平臺就可以直接落在立柱上，既起到支撐作用，也防止了液壓原件或升降平臺各部件的損壞。（ 3） 在工作人員檢修過程中，立柱還可以防止升降平臺突然落下而導(dǎo)致人員的傷亡。 根據(jù)所需的最大液壓缸推力選擇合適的液壓缸， 在兩個內(nèi)剪叉臂之間位置 安裝油缸。 在 內(nèi) 剪叉臂 和外剪叉臂 之間 分別 焊接一根無縫鋼管，在鋼管的中間部位分別連接兩個連接板，作為液壓缸的支撐， 通過 液壓缸的舉升與伸縮 帶動 與剪叉臂連接的 滾輪在軌道上行走，從而改變 剪叉臂的 變幅，從而完成升降平臺的升降。 各銷軸 和滾輪 均采用 調(diào)質(zhì)處理的 45 鋼 制成。 主要控制方案設(shè)計 升降平臺的起升與下降是依靠液壓缸的伸縮實現(xiàn)的， 下面就將液壓控制系統(tǒng)原理圖（圖 ）做一下簡要說明。 圖 液壓控制系統(tǒng)原理圖 1— 液壓缸 2— 平衡閥 3— 調(diào)速閥 4— 三位四通電磁換向閥 10— 單向閥 6— 液壓泵 7— 過濾器 8— 溢流閥 . . 設(shè)液壓泵的額定壓力為 10MPa （ 1）、當(dāng)系統(tǒng)壓力過高時 液壓回路為：油箱 —— 過濾器 —— 液壓泵 —— 溢流閥 —— 油箱 （ 2）當(dāng)系統(tǒng)壓力不超過 液壓泵額定壓力時 若要實現(xiàn)升降平臺的上升過程，其液壓回路為：油箱 —— 過濾器 —— 液壓泵 ——單向閥 5—— 三位四通電磁換向閥的左位 —— 單向閥 9—— 單向閥 10 —— 液壓缸 ——三位四通電磁換向閥的左位 —— 油箱 若要實現(xiàn)升降平臺的下降過程，其液壓回路為：油箱 —— 過濾器 —— 液壓泵 ——單向閥 5—— 三位四通電磁換向閥的右位 —— 液壓缸 —— 平衡閥 —— 調(diào)速閥 —— 三位四通電磁換向閥的右位 —— 油箱 若要使升降平臺處于靜止?fàn)顟B(tài)，其液壓回路為：油箱 —— 過濾器 —— 液壓泵 ——單向閥 5—— 三位四通電磁換向閥的中位 —— 油箱 . . 3 上平臺及各剪叉 的設(shè)計計算 升降平臺的參數(shù) 主要參數(shù)： 本文所研究 升降平臺 的主要技術(shù)參數(shù)如下： 1） 升降平臺最低高度為 700mm； 2） 升降平臺最高高度為 2200mm； 3） 最大起升重量為 2021kg； 4）上平臺重力為： G= =； 5）重物重力為： W=2021 =19600N； 6） 兩剪叉重力 分別 為： GＡＣ ＝ GＢＤ ＝ =； 7） 升降平臺處于最高位置時， a=1950mm,a+b=3295mm，α =176。， β =176。 ； 8)升降平臺處于最低位置時， a=1950mm,a+b=3900mm，α =176。，β =176。 ； 重物集中作用于 升降平臺 中 央 位置時的受力分析 平臺處于最低位置時的力 學(xué)模型及受力分析 升降平臺處于最低位置時： a=1950mm， a+b=3900mm， α =176。， β =176。 總體受力 總體受力模型如圖 所示。 圖３2 升 降平臺總體受力ＥOF 1GG ACF3F 2G+Wa b 圖 總體受力模型 從圖中可以得出 力學(xué)公式為 ： ? ? ? ?baFbaGGaWGMFFGGWGFFFBDACABDACyx???????????????????????12132202000 （ 3— 1） . . 將各數(shù)據(jù)代入公式（ 3— 1），得 ? ? 01213?????????????FFFF 解得：NF NF ?? 上平臺 的力學(xué)模型及受力分析 上平臺受力模型如圖 所示。 圖３ ３　 上 平臺受力模型F 5F 6 F4baG+W 圖 上平臺受力模型 從圖中可以得出 力學(xué)公式為： ? ?baFaWGMFFWGFFFAyx?????????????????5546202000 （ 3— 2） 將各數(shù)據(jù)代入公式（ 3— 2），得 3 9 0 01 9 5 02 1 9 6 0 8 5 121 9 6 0 8 5 105546????????FFFF 解得：NF NF ?? 剪叉 BD 的力學(xué)模型及受力分析 剪叉 BD 受力模型如圖 所示。 . . βαOGF 1T XTTyF 8F 7F 4 39。F 6 39。 圖 剪叉 BD的 受力模型 從圖中可以得到力學(xué)公式為 ： ?t a n000139。401839。47???????????????????xyyxBDyyxxTTTTFFMFFGTFFTFF （ 3— 3） 將各數(shù)據(jù)代入公式（ 3— 3），得 087 a n??????????xyyxyxTTTTNNNFNTNTF 注： 39。4F 為 4F 的反作用力，故 439。4 FF ? 解得：NFNFNTNTyx87???????? 將各力按照平行于剪叉方向和垂直于剪叉方向分解， 只有垂直于剪叉方向的力對剪叉 的強(qiáng)度產(chǎn)生影響 ，因此 可以得到簡力圖 ，如圖 所示。 OF 4 y 39。F 7y + G yF 8yTy yF 1y +T xy 圖 剪叉 BD的簡力圖 . . 其中NTTNTTNFFNGGNFFNFFNFFyyyxxyyBDB D yyyy o o s i i n o o s o o s i i n o o s o o s39。11778839。44????????????????????????????????????????????????????????? 在 B0段內(nèi)，剪力方程和彎矩方程分別為： ? ? mmNmmxxTFTxM NTFTxF xyyyyS xyyyyS ???????? ????? 3 6 5 0 7 0 0~0)1 9 8 10()( 6 9 8 6)( 11 在 OD段內(nèi)，剪力方程為： NFxF yS )( 39。4 ???? 由此可以得到 剪叉 BD 的剪力圖和彎矩圖 ，如圖 所示。 BODBOD 圖 剪叉 BD的 剪 力圖 和彎矩圖 剪叉 AC 的力學(xué)模型及受力分析 剪叉 AC 的受力模型 如圖 。 βαOF 3F 2G ACF 8 39。F 7 39。TT XTyF 5 39。 圖 剪叉 AC的受力模型 其各力大小分別為： . . NF ? 03?F NF 39。5 ? NF 39。7 ?? NG AC ? NTx ?? NTy ?? NF 39。8 ?? 將各力按照平行于剪叉方向和垂直于剪叉方向分解，只有垂直于剪叉方向的力對剪叉的強(qiáng)度產(chǎn)生影響，因此可以得到簡力圖 ，如圖 所示。 O ＥF 2 yF 7y 39。 + F 8y 39。+ G AC yT xy +T yy