【導讀】翻車機是礦山常用的一種卸礦機械，原礦山由礦車編組運輸至礦倉上方后，隨著采礦技術的發(fā)展和提高產(chǎn)量的要求，原設計的翻車機往。更是生產(chǎn)效率低，勞動強度大，安全性差。目前，定型產(chǎn)品只要固定式圓盤翻車。機，它只能固定的向一個礦倉卸礦，不僅產(chǎn)量固定。礦山機械在國民經(jīng)濟和國防建設中占有重要的地位，研制出適應礦山改造，因此，此項研究對加快國民經(jīng)濟建設和國防建設都有很大的意義。Ⅰ型自行式液壓翻車機工作原理。[3].機械工程手冊編輯委員會《機械工程手冊》第15卷.北京，機械工業(yè)出版社，[4].北京有色冶金設計院等合編.《金屬礦山采礦設備設計》北京.冶金工業(yè)出版社，1997年12月第1版，313~359，444~499頁。年12月修訂第2版。[11].雷天覺主編.《液壓工程手冊》.北京。機械工業(yè)出版社，1990年第1版。解決了這一困難，生產(chǎn)實踐表明，這種翻車機已成為重要的礦山生產(chǎn)設備。產(chǎn)效率，降低了工作強度。

　　

【正文】 ?轉換系數(shù)， maxNPP?? maxP 液壓泵的實際使用的最大工作壓力， MPa m a x6013 .8 3 41 .7 9 11 .260 0. 86NNNpP PQPPP k w??????? 選擇電動機， YM1604，功率 P=11KW，轉速 N=1450r/min. 液壓缸結構的選用和計算。 在前面我們已計算了液壓缸的活塞直徑，三組液壓缸都是采用 D=80mm，所以三組液壓缸的基本結構都是采用一樣的，選 用焊接型液壓缸，缸體有桿側的端蓋與缸筒之間為卡環(huán)連接，內(nèi)外長環(huán)， 卡圈聯(lián)接，而后端蓋與缸筒采用焊接聯(lián)接。 ? 液壓缸的主要零部件設計 ① 缸筒結構：采用內(nèi)卡環(huán)聯(lián)接。 ② 缸筒的材料：選用無縫鋼管 45， 610b MPa? ? ， 610b MPa? ? 。 ③ 對缸筒的要求 A：有足夠的強度，能長期承受高工作壓力及短期動態(tài)試驗壓力 而不致產(chǎn)生永久變形。 B：有足夠的剛度，能承受活塞側向力和安裝的反作用力而不致產(chǎn)生彎曲。 C：內(nèi)表面與活塞密封件及導向環(huán)的摩擦力作用下，能 長期工作而不磨損少，尺寸公差和形位公差等級足以保證活塞密封件的密封性。 D：需要焊接的缸筒還需要要求有良好的可焊性，以便焊上管接頭后不產(chǎn)生變形及裂紋和過大的變形。 總之，缸筒是液壓缸的主要零件，它與缸蓋，缸底，油口等零件構成密封的容腔，用以容納壓力油液，同時，它還是活塞的運動的“軌道”，設計液壓缸缸筒時，應該正確各部的尺寸，保證液壓缸有足夠的輸出力，運動速度和有效行程，同 時還須要具有一定的強度，能足以承受液壓力，負載力和意外的沖擊力，缸筒的內(nèi)表面應具有合適的配合公差等級，表面粗糙度和形位公差等級，以保證液壓缸的密封性，運動平穩(wěn)性和耐用性。 ④ 缸筒的計算 A：缸筒的內(nèi)徑，在前面我們已計算過缸筒的內(nèi)徑 D=80mm。 B：缸筒的壁厚 缸筒的壁厚 ? 為： 0 1 2cc??? ? ? 式中： 1c 缸筒外徑公差余量， m 2c 缸筒的腐蝕余量， m 關于 0? 的值，因為 / ? ? ，可按： 63m a x0 6 6m a x13. 33 10 80 10 610 3 3 13. 33 105pPD mmP? ??? ? ?? ? ??? ? ? ? ? 式中： p? 缸筒材料的許用應力， MPa bp n??? n安全系數(shù)，取 n =5， b? 缸筒材料的抗拉強度 MPa maxp 缸筒內(nèi)最高工作壓力 MPa 代入數(shù)據(jù)得： 0 ? ? 取 1 mm? ， 1 mm? 0 4 . 4 3 1 . 8 1 . 0 7 . 2 3mm?? ? ? ? ? 取 0 ? ? 缸筒壁厚的驗算 額定工作壓力 nP 應小于一定極限值，以保證工作安全 22121()0 .3 5 sn DDP D? ?? 式中： s? 缸筒的材料 屈服強度， MPa 1D 缸筒的外徑， m 代入數(shù)據(jù)得： 6 2 2 6263 6 0 1 0 ( 9 5 8 0 ) 1 00 . 3 5 3 6 . 6 49 5 1 0nP M P a??? ? ? ????? 符合要求 同時額定工作呀路也應與完全朔性變形壓力有一定的比例范圍，以僻免變形的發(fā)生 (0 . 3 5 0 . 4 2 )n rLPP?? rLP 缸筒發(fā)生完全變形的壓力 MPa lgrL s DP D?? 代入數(shù)據(jù)得： 952 .3 3 6 0 l g 6 1 .880rLP M P a? ? ? 0 . 3 5 6 1 . 8 2 1 . 6 1 3 . 3 3nP M P a M P a? ? ? ? ? 符合要求 此外，尚經(jīng)驗算的缸筒徑向變形 D? 應處在允許的范圍內(nèi) 221221()rD P D DDvE D D?? ? ?? v 缸筒材料泊松比，取 v = E 缸筒材料的彈性摸數(shù)， MPa rP 缸筒的爆裂壓力 12. 3 l g 10 4. 7rb DP M P aD??? 代入數(shù)據(jù)得： 3 6 2 25 2 28 0 1 0 1 0 4 . 7 1 0 9 5 8 0( 0 . 3 ) 0 . 8 95 8 0 1 0 9 5 8 0D m m?? ? ? ?? ? ? ??? 符合要求 C： 缸筒底部厚度： 33 pPD? ?? 2D 計算厚度外直徑 代入數(shù)據(jù)得： 1 1 3 . 3 3 50 . 4 3 3 6 5 9 . 3610 mm? ?? ? ? ? 取 1 10mm? ? ⑤ ： 缸筒采用卡環(huán)聯(lián)接，缸筒有端部用卡環(huán)連接時，卡環(huán)的強度計算如下： 卡環(huán)的剪應力： 21 2211221 1 2 2 1 2 14( 2 ) 4 4 ( 2 )44DPP D P DD D h h D h h D h?? ??? ? ?? ??? 卡環(huán)尺寸一般取 127 . 5 7 . 53 . 7 2 52h m m l h m mhh h m m?? ? ? ?? ? ? 代入數(shù)據(jù)得： 3 95 M P a? ???? 21 3 . 3 3 9 5 8 7 . 8 97 . 5 ( 2 9 5 7 . 5 )c M P a? ???? ? ? 驗算缸筒在截面 A斷面上 1 的拉應力： 2 212 2 2 21 1 3 . 3 3 9 5 8 5 . 7 6 8 7 . 8 9( ) ( 9 5 7 . 5 ) 8 0PD M P a M P aD h D? ?? ? ? ?? ? ? ? 符合要求 ⑥ ：缸筒與端部： 采用焊接方法，驗算強度和確定焊縫的大小。 62211 10()4bF nDd?? ??? ? ?? 式中： 1d 焊縫的底徑， 1 4d mm? ?焊接的效率，取 ?? b? 焊條材料的抗拉強度， MPa n安全系數(shù)，取 n=5。 在三組油缸中，升舉和夾持是單活塞桿油缸，需要采用焊接。 所以： 夾持油缸：已知 F=23225N，代入數(shù)據(jù)得 62223225 10 95( 95 4 ) bM P a?? ?? ? ? ??? 符合要求 升舉油缸：已知 F=41425N，代入數(shù)據(jù)得 62241425 10 5( 95 4 ) bM Pa?? ?? ? ? ??? 符合要求 ⑦ 活塞與活塞桿的連接，選用卡環(huán)型，選用優(yōu)質碳素鋼 45 ⑧ 活塞的導向套 A：采用軸套式的導向套 B：導向套長度的確定 導向套尺寸配置：導向套的主要尺寸是支承長度，通常按活塞桿的直徑。 導向套的形式：導向套材料的承壓能力，可能遇到的最大側向負載等因素來考慮，通?？刹捎脙啥螌蚨?，每段寬度一般約為 d/3， 兩段中線間距離取 2d/3。 最小導向長度： 20 2SDH?? S 最大工作行程， D 油缸的內(nèi)徑。 對升舉油缸， S=，代入數(shù)據(jù)得： 2Hm? ? ? 對夾持油缸， S=，代入數(shù)據(jù)得： 0. 27 0. 08 2Hm? ? ? 導向套滑動面的長度： ( 0 .6 1 .0 ) 4 8 8 0A D m m?? 取 50A mm? ⑨ 油口計算 通過 薄壁孔的流量 2Q CA P??? C—— 流量指數(shù) 取 C= A—— 油孔截面積 2m ? —— 液壓油的密度 3/Kgm p? —— 油孔前后腔壓 力差 Pa 2QACp???? 代入數(shù)據(jù)得： mm? 行走高度翻礦高度4 2 0 .7 9AD m m?? ? ? 油口連接螺紋尺寸查表 17624 可知選進出口 EC 為 22 ? 四組油缸均采用以上進出油口尺寸。 ⑩ 管件計算 在系統(tǒng)油管中，部分采用鋼管，部分采用軟管。在液壓泵和吸油濾油器及泵與各閥之間采用鋼管連接，其余的采用軟管。 軟管內(nèi)徑，查 《機械設計手冊》表 1783 可知 16 QA v?? Q 管內(nèi)流量， /minL v 管內(nèi)流速， /ms 取 5/v ms? 代入數(shù)據(jù)得： 21 41 .0 71. 36 965A cm? ? ? 所以管內(nèi)徑： 6 . 6 1 3 . 2Ar m m D m m?? ? ? ? 取 D=16mm 選用 1T 型號的軟管，查表 1784 可知，成品軟管外徑 1 mm? ，外膠層厚度 m i n m a x0 . 7 6 , 1 . 5 2d m m d m m??，管接頭選用 GB/ 或JB/ 型號。 鋼管的內(nèi)徑 v? 吸油管 路：取 v =，代入數(shù)據(jù)得： 4 1 . 0 74 . 6 1 2 4 . 1 21 . 5d m m? ? ? 溫度計10. 平 衡 閥9. 舉 升 油 缸8. 夾 緊 油 缸 轉 油 衡 行走高度翻礦高度根據(jù)是選用的吸油濾油器的尺寸，取 28d mm? ，查表 1782，管子壁厚3mm?? ，所以管外徑 34D mm? ，管接頭選用 JB97877 壓油管路：取 5/v ms? 4 1 . 0 74 . 6 1 1 3 . 2 15d m m? ? ? 取 18d mm? 查表 1782，管壁厚 ?? ，所以 23D mm? ，油管接頭選用 GB816387 液壓系統(tǒng)原理圖 圖 11 油箱設計 ① 系統(tǒng)發(fā)熱量計算 A：液壓泵功 率損失： 1 1 (1 )PqHtT ??? ? ? 取 ?? 夾持夾緊工作：因為壓力 MPa? ， 流量 3 3 3 34 1 . 7 9 1 0 / m i n 0 . 6 9 6 5 1 0 /q m m s??? ? ? ?， 所以： 63 21 1 6 . 2 5 1 0 0 . 6 9 6 5 1 0 0 . 1 8 4 . 5 0 . 4 7 1 09 0 0 . 8 2HW?? ? ?? ? ? ? ? ? 升舉工作： 壓力 ,P MPa? 流量 330 .6 9 6 5 1 0 /q m s??? 63 22 1 1 0 . 2 5 1 0 0 . 6 9 6 5 1 0 0 . 1 8 7 . 5 1 . 8 1 09 0 0 . 8 2HW?? ? ?? ? ? ? ? ? 翻轉工作： 壓力 ,P MPa? 流量 330 .6 9 6 5 1 0 /q m s??? 63 23 1 1 5 . 8 1 0 0 . 6 9 6 5 1 0 0 . 1 8 5 . 5 1 . 4 8 1 09 0 0 . 8 2HW?? ? ?? ? ? ? ? ? 溢流閥： 每一個工序之間有溢流閥安全溢流的安全過程，其時間長短與操作熟練程度有關，初步計算可按 2s 計算，一個過程循環(huán)溢流 8 次，所以 6 3 24 1 1 6 1 0 0 .6 9 6 5