【正文】 舍費(fèi)爾 G 致 謝 本畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然凝聚著自己的汗水，但卻不是個(gè)人智慧的產(chǎn)品，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到了很多的難題，最終還是被一一的攻破了，這和 司堯華老師 的指引以及其他同學(xué)的幫助是分不開的。 結(jié) 論 通過本人研究，方案論證，以及指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，裝、出料機(jī)設(shè)計(jì)完成。配重可以根據(jù)鍛件批次調(diào)節(jié)。 在工作使用中，如爐臺(tái)的高度有升高變化時(shí)，可以調(diào)節(jié)軌道的高度來配合完成工作。 此 2T 裝、出料機(jī)由自身的大車行走、小車行走、鉗爪抓緊、機(jī)械臂伸縮、機(jī)械臂俯仰、鉗爪旋轉(zhuǎn)、臺(tái)架旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作，完成從料場(chǎng)取料，送入加熱爐；從加熱爐取料，送至鍛錘前料臺(tái)；從鍛錘前料臺(tái)取料，送至成品堆放區(qū)等一系列動(dòng)作。機(jī)械臂的安裝應(yīng)注意支腳的位置與液壓缸的基座是否平直。 裝、出料機(jī)主要參數(shù)如下表： 表 裝、出料機(jī)參數(shù) 方案一 方案二 公稱載重 T 2 2 夾料尺寸 mm 0700 0700 機(jī)械臂行程 mm 1800 0 機(jī)械臂 伸 縮 速 度/minm 30 0 夾料高度 mm 1600 1600 小車速度 /minm 15 15 大車速度 /minm 30 30 臺(tái)架轉(zhuǎn)速 /minr 3 3 工作油壓 MPa 16 10 機(jī)器重量 T 18 18 電動(dòng)機(jī)功率 kW 35 機(jī)器外型尺寸 mm 4500 3300 2500 4500 3300 2400 第 3 章 裝、出料機(jī)的安裝及使用說明 方案一的裝、出料機(jī)安裝前應(yīng)先在車間鋪設(shè)軌道，加熱爐一側(cè)軌道距加熱爐為 2m ，兩軌道間距離 。 液壓系統(tǒng)各部分所產(chǎn)生的熱量在開始時(shí)一部分由運(yùn)動(dòng)介質(zhì)及裝置本體所吸收，較少一部分向周圍輻射，當(dāng)溫度達(dá)到一定數(shù)值，散熱量與發(fā)熱量相對(duì)平衡，系統(tǒng)即保持一定的溫度不再上升，若只考慮油液溫度上升所吸收的熱量和油箱本身所散發(fā)的熱量時(shí)，系統(tǒng)的溫度 T 隨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 t 的關(guān)系如下： 0 = + [1 e x p ( )]H kAT T tkA C m (242) T —油液溫度， K 0T —環(huán)境溫度， K A —油箱散熱面積， 2m t —運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間， s k —油箱的傳熱系數(shù)， ? ?kmW ?2 周圍通風(fēng)很差時(shí)， k=8～ 9 周圍通風(fēng)良好時(shí)， k=15 用風(fēng)扇冷卻時(shí)， k =23 用循環(huán)水強(qiáng)制冷時(shí)， k =110～ 174 V —油箱有效容積 , 3m minV —自然散熱時(shí)油箱最小容積 當(dāng) t 趨向于無窮時(shí)，系統(tǒng)平衡溫度為： max 0=+HTTkA (243) 由此可見，取環(huán)境溫度為 0T =40186。 發(fā)熱計(jì)算： 液壓泵功率損失 1H )()()1()1(3361 ??????????? smPapqPH??? ? (240) P —液壓泵的輸入功率， ?pqPw?， W ?—液壓泵的總效率，一般在 之間，常取 p —液壓泵實(shí)際出口壓力， Pa q —液壓泵的實(shí)際流量， 3/ms 管路及其他功率損失 2H 此 項(xiàng)功率損失，包括很多復(fù)雜的因素，由于其值較小，加上管路散熱的關(guān)系，在計(jì)算時(shí)常予以忽略，一般可取全部能量的 倍。C。油箱中油液溫度一般推薦 3050186。功率 13kW ，轉(zhuǎn)速 1460 /minr 。 液壓泵的選擇 由于在本液壓系統(tǒng)中 ，各個(gè)部件是單動(dòng)的，所以要求液壓泵在工作中，要滿足各個(gè)液壓件。根據(jù)公式， mmzmd 64??? (236) 分度圓直徑 d 為 64mm。由鋼和青銅在有 潤(rùn)滑劑的情況下摩擦系數(shù)為 。 當(dāng)從加熱爐中夾出料后應(yīng)盡快的送至鍛錘，則大車的行走速度為 30 /minm ,大車內(nèi)軌道距車輪底為 320mm。 大車參數(shù)確定 由于車間長(zhǎng)邊為 25m 對(duì)加熱爐，另一邊對(duì)成品堆放區(qū)。由于轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)對(duì)電線造成影響，在機(jī)械臂的下方，回轉(zhuǎn)支承的中心部位安放回轉(zhuǎn)支承，來連接大車、小車通向配電箱的電線。 套筒是空心，套筒中間套著機(jī)械臂，套筒的長(zhǎng)、寬、高為內(nèi)臂 11 hbl ??為 mmmmmm 3 8 04 0 01 6 0 0 ?? ，外臂 22 hbl ?? 為 mmmmmm 3 4 03 6 01 6 0 0 ?? 其體積為： 312 0 .0 4 7 3 6V V V m? ? ? 鐵的密度為： 337 .8 5 1 0 /kg m? ?? ，可得 ： 2 2 . 2 8 K N /m1 . 6 1 . 6G m g v gq l ?? ? ?? ? ? ? (217) （ 1）剪力和彎距計(jì)算 如下圖 所示的簡(jiǎn)支梁簡(jiǎn)圖，根據(jù)靜力平衡方程，求出梁的支力 : 0EM ?? ,2 2 5 2 30 . 7 0 . 90 . 7 0 . 7 0 . 8 0 . 9 0 . 9 022F q F q F? ? ? ? ? ? ? (218) 5 1075F KN? 0FM ?? ,2 2 4 3 21 . 5 0 . 11 . 5 1 . 5 0 . 8 0 . 1 0 . 1 022F q F F q? ? ? ? ? ? ? (219) 4 2 1 6 .2 5 2 9 3 7 5F K N? 在梁的 BE， EF， FC 等三段內(nèi)，剪力和彎距都不能由同一個(gè)方程式來表示，所以應(yīng)分三段考慮。如圖 ： 圖 機(jī)械臂參數(shù) 機(jī)械臂受力計(jì)算 考慮到該裝出料機(jī)的設(shè)計(jì)載荷為 2 噸，則機(jī)械臂最前端受力為：1 kN= 校核機(jī)械臂的強(qiáng)度時(shí)還應(yīng)該考慮機(jī)械臂的自身重量即載荷，由于機(jī)械臂上除了臂筒之外還有鉗爪、蝸輪、中間還有一根空心軸和一個(gè)實(shí)心軸等部件，計(jì)算煩瑣，現(xiàn)為計(jì)算方便把臂筒假設(shè)為一個(gè)實(shí)心的方鋼，長(zhǎng)寬高為 5800mm 300mm 300mm 其體積為： 335. 8 0. 3 0. 3 52 20 00 00 0 0. 52 2v h b l m m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? (21) 鐵的密度為 337 .8 5 1 0 /kg m? ?? ,則 5 10 22 479 v k g k g?? ? ? ? ? (22) 1 6 .9 3 /5 .8F m gq K N ml ?? ? ? (23) 如下圖 所示的簡(jiǎn)支梁簡(jiǎn)圖，根據(jù)靜 力平衡方程，求出支反力： 0BM ?? , 221 1 3 13. 3 3. 3 0. 5 1. 6 2. 5 0. 5 0F q F q? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (24) kNF ? 0CM ?? , 221 1 2 14. 9 4. 9 0. 5 1. 6 0. 9 0. 5 0F q F q? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (25) kNF ? 考慮分析機(jī)械臂在呈水平狀時(shí)最大承載的力 kNF ? （ 1）剪力和彎距計(jì)算 在梁 的 AB， BC， CD 等三段內(nèi)，剪力和彎距都不能由同一個(gè)方程式來表示，所以應(yīng)分三段考慮。 通過多路換向閥的選擇論證以及對(duì)液壓控制系統(tǒng)的調(diào)研，液壓系統(tǒng)由圖 所示。也就是串并聯(lián)式多路換向閥。 方案三：串并聯(lián)式多路換向閥的工作特點(diǎn)是各聯(lián)換 向閥的進(jìn)油口都與前一聯(lián)換向閥的中位通道相連，而各聯(lián)換向閥的回油口則直接與總回油口相連，操縱前一聯(lián)換向閥，后一聯(lián)換向閥不能工作，它保證前一聯(lián)換向閥優(yōu)先動(dòng)作。 方案一：并聯(lián)式多路換向閥的特點(diǎn)是從進(jìn)油口來的壓力油可以直接進(jìn)入各聯(lián)換向閥的進(jìn)油口，各聯(lián)的回油口直接匯集到多路換向閥的總回油口，液壓泵同時(shí)向多個(gè)換向閥所控制的執(zhí)行元件供油，每聯(lián)換向閥獨(dú)立操縱，也可以幾個(gè)換向閥同時(shí)操縱 ，但這時(shí)總是負(fù)載小的執(zhí)行元件先動(dòng)。 液壓控制方案論證 在方案一中有三個(gè)液壓馬達(dá)和兩個(gè)液壓缸。 工作臺(tái)上安放立柱，立柱為半圓空心體，在開口一側(cè)安放軌道與機(jī)械臂上的軌道配合，機(jī)械臂的升降則由立柱中的絲杠來帶動(dòng)。 通過上述研究，決定采用方案二。 結(jié)合方案一支腳如圖 左所示，方案二支腳如圖 右所示。 圖 機(jī)械臂方案 1機(jī)械臂 2機(jī)械臂套筒 與此同時(shí)對(duì)機(jī)械臂套筒的支腳進(jìn)行了論證。 圖 機(jī)械臂截面 對(duì)于機(jī)械臂在臂筒中的伸縮提出以下兩個(gè)方案。 最終決定采用方案二。其截面如圖示。俯仰運(yùn)動(dòng)則是依靠套筒上的兩個(gè)支點(diǎn)來完成。如圖 。有外齒試回轉(zhuǎn)支承與臺(tái)架上的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行星齒輪配合完成。同時(shí)在小車的從動(dòng)輪的軸承座安裝孔應(yīng)銑成長(zhǎng)孔，在安裝的時(shí)候與其旁邊的防傾覆的軸承座間的斜鍵配合，調(diào)節(jié)輪軸的平行度，同時(shí)還可以起到拉緊鏈條的作用。由此決定采用車輛運(yùn)動(dòng)的方案。 圖 車輛方案 圖 絲杠方案 從兩種方案的的特點(diǎn)和工作條件來論證。在機(jī)加工車間里都有轉(zhuǎn)運(yùn)車這種設(shè)備，是依照地面上的軌道移動(dòng)的，車輪是金屬制成的，其載重大，運(yùn)行平穩(wěn)，所以裝、出料機(jī)應(yīng)選擇這種軌道式的運(yùn)動(dòng) ，車輪由金屬制成，不但可以克服環(huán)境惡劣的條件，還可以滿足運(yùn)行平穩(wěn)的要求。同時(shí)需要其運(yùn)行平穩(wěn)，載重大。繪制車間布局圖如圖 所示。 車間布局及使用要求 裝、出料機(jī)在此工作環(huán)境中要完成從料場(chǎng)取料，送入加熱爐；從加熱爐取料，送至鍛錘前料臺(tái)；從鍛錘前料臺(tái)取料，送至成品堆放區(qū)等一系列動(dòng)作。當(dāng)鍛造中需用某一工具而又不能迅速找到時(shí)，有時(shí)會(huì) “湊合 ”使用類似的工具，為此往