伸縮臂叉裝車總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1
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1、叉裝車工作裝置設(shè)計(jì)摘要叉裝車裝載已成為高空作業(yè)設(shè)備的重要類別,廣泛應(yīng)用于建筑工地、工礦企業(yè)等倉庫工地的起重、運(yùn)輸、堆放磚塊、木材、鋼材等物料的起重運(yùn)輸設(shè)備,隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,需求量越來越大。而且越來越大,越來越高,對其性能的要求也越來越高。本文的主要任務(wù)是完成叉裝車的總體計(jì)算、總體布置、臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和有限元分析。本文主要內(nèi)容:介紹了叉裝車的用途,國內(nèi)外叉裝車發(fā)展的比較,及其發(fā)展前景。同時(shí)簡要介紹了臂架的結(jié)構(gòu)和工作原理。完成了關(guān)鍵點(diǎn)的工作裝置布置、工作高度、工作范圍的計(jì)算,并對機(jī)器的穩(wěn)定性進(jìn)行了驗(yàn)算。畫出機(jī)器的總體布局。對臂架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)算。同時(shí),完成吊臂系統(tǒng)的裝配圖
2、、單臂和兩臂的裝配圖以及相關(guān)零件的工程圖。對CAD的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了繪圖、裝配,最后將其工程圖模塊應(yīng)用到二維工程圖中。本文設(shè)計(jì)的叉裝車是指JCB530型叉裝車的外形尺寸,嚴(yán)格按照起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)、BSN EN 14591999和機(jī)械設(shè)計(jì)手冊等設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì),其性能和質(zhì)量符合相關(guān)要求。關(guān)鍵詞:叉裝車;穩(wěn)定性;臂架;有限元分析Forklift truck working device designAbstract:Forklift loading has become an important category of high-altitude operation equipment, which i
3、s widely used in lifting, transportation, stacking bricks, wood, steel and other materials lifting and transportation equipment in construction sites, industrial and mining enterprises and other warehouse sites. With the development of economic construction, the demand is increasing. And as it gets
4、bigger and bigger, it gets higher and higher, and the performance requirements get higher and higher. The main task of this paper is to complete the forklift overall calculation, overall layout, boom structure design and finite element analysis.Main contents of this paper:This paper introduces the a
5、pplication of forklift truck, the comparison of forklift truck development at home and abroad, and its development prospect. The structure and working principle of the boom are also introduced.Completed the key points of the device layout, working height, working range of the calculation, and check
6、the stability of the machine. Draw the general layout of the machine.The structural design, strength, stiffness and stability of the boom are calculated. At the same time, the assembly drawing of the lifting boom system, the assembly drawing of single arm and two arms and the engineering drawing of
7、related parts are completed.The CAD design process is drawn and assembled, and the engineering drawing module is finally applied to the two-dimensional engineering drawing.The forklift designed in this paper refers to the overall size of JCB530 forklift, which is designed in strict accordance with t
8、he metal structure of the crane, BSN EN 14591999, mechanical design manual and other design specifications, and its performance and quality meet the relevant requirementsKey Words:Telehandler;Stability;Boom;The Finite element analysis 目 錄摘要IABSTRACTII緒論11 叉裝車概述11.1 叉裝車簡介11.2 國外叉裝車發(fā)展?fàn)顩r11.3 國內(nèi)叉裝車發(fā)展?fàn)顩r2
9、1.4 國內(nèi)叉裝車的前景及發(fā)展趨勢21.5 國內(nèi)、外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)3第一章 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書41題目來源:實(shí)際應(yīng)用42設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)參數(shù)42.1設(shè)計(jì)要求:42.2設(shè)計(jì)參數(shù):43個(gè)人重點(diǎn)工作54各階段時(shí)間安排55應(yīng)閱讀的資料及主要參考文獻(xiàn)目錄5第二章 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書51 設(shè)計(jì)參數(shù)及整機(jī)尺寸51.1 設(shè)計(jì)參數(shù)61.2 整機(jī)尺寸62重要鉸點(diǎn)布置及其計(jì)算73 作業(yè)高度h計(jì)算84 幅度R計(jì)算95 整機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算95.1 整體穩(wěn)定性計(jì)算工況和載荷95.2 整體穩(wěn)定性結(jié)果匯總116 臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其計(jì)算126.1 臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)126.2 臂架理論計(jì)算136.2.1 臂架全伸,仰角時(shí)剛度、強(qiáng)度計(jì)算136.2.2
10、臂架全伸,仰角0度時(shí)剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性計(jì)算256.3 各臂節(jié)支反力計(jì)算276.3.1 對臂架整體受力分析276.3.2 伸臂時(shí)各臂節(jié)支反力計(jì)算296.3.3 縮臂時(shí)各臂節(jié)支反力及縮臂鏈拉力30第三章:工作裝置液壓系統(tǒng)計(jì)算31參 考 文 獻(xiàn)63致 謝63緒論1 叉裝車概述1.1 叉裝車簡介叉裝車英文為:Forklift truck.以往人們所使用或見過的叉裝車都因?yàn)楦鞣N原因所以不能滿足或者不能更好的完成工作。比如貨物的裝卸和堆垛等等。因?yàn)椴嫜b車跟大部分工程機(jī)械一樣,必須靠近目標(biāo)才能進(jìn)行裝卸作業(yè)。如果遇到阻礙它的東西(比如 斷橋、河流等等)而不能完成該完成的任務(wù)。在碼頭也是一樣的那里大部分裝卸都要
11、在集裝箱內(nèi)進(jìn)行,高度較高的貨物叉裝車都無法滿足,看到這種種問題,我們就必須設(shè)計(jì)出作業(yè)范圍更廣更多樣化的機(jī)械,以滿足各種行業(yè)的需求。叉裝車是市面上最常見的叉裝車與汽車起重機(jī)想結(jié)而組成的新的工程機(jī)械。它最主要的部分還是伸縮臂,跟起重機(jī)一樣用臂的伸縮來實(shí)現(xiàn)工作的距離以及高度。一般的工程機(jī)械都有好幾種功能,我們這叉裝車也一樣,它通過臂的伸縮來實(shí)現(xiàn)裝載貨物、舉升作業(yè)等等。同樣它增加了這些功能以外以前叉裝車有的功能也選擇性的保留了。因?yàn)橛辛松炜s工功能,所以在工作范圍有了很大的發(fā)展。伸縮臂也有了自己的發(fā)展方向,今后一定會出現(xiàn)功能更加強(qiáng)大的叉裝車在高空作業(yè)類小型機(jī)械中,主要有高空作業(yè)平臺、叉裝車等種類。叉裝車
12、按結(jié)構(gòu)型式主要分為回轉(zhuǎn)式和非回轉(zhuǎn)式,本文主要闡述非回轉(zhuǎn)式叉裝車。非回轉(zhuǎn)式叉裝車的結(jié)構(gòu)分為上車和下車。上車主要包括臂架、連接裝置、調(diào)平裝置、附屬裝置等。下車主要包括駕駛室、底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)等。傳統(tǒng)叉裝車的起升部分是立式門架,貨叉主要沿垂直方向完成叉裝、起升作業(yè)。起升高度受門架高度限制,主要用于貨物裝卸與轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)。叉裝車在叉裝與起升作業(yè)方面與傳統(tǒng)叉裝車相類似,其與傳統(tǒng)叉裝車的不同之處是具有伸縮臂,伸縮臂和駕駛室置于兩側(cè);伸縮臂可使貨叉在水平方向前后伸縮、上下運(yùn)動(dòng);臂架頭部可配置多種附屬裝置,完成多種作業(yè)。叉裝車主要功能有叉裝運(yùn)輸、挖掘、抓鏟、起升吊裝、工作平臺、清掃作業(yè)等。叉裝車具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),主要用
13、在建筑工地、工礦企業(yè)倉庫和其他工地上起升、運(yùn)輸、堆放磚頭、木材、鋼材和其他物料。叉裝車能夠利用多種附屬裝置,有效完成多種不同作業(yè),真正成為多功能工程機(jī)械。叉裝車的特點(diǎn)有1:(1)靈活性叉裝車采用四輪驅(qū)動(dòng)型式,有三種轉(zhuǎn)向模式(前輪轉(zhuǎn)向、四輪轉(zhuǎn)向、斜行行走),雙速齒輪變速箱,轉(zhuǎn)彎半徑小,能在狹小的空間靈活、快速、準(zhǔn)確作業(yè)。(2)多用性叉裝車用途廣泛,可長時(shí)間連續(xù)作業(yè)。有一系列可快速更換的附屬裝置供選擇,包括貨叉、鏟斗、桁架臂、立式門架等。無需購買其他機(jī)型,只需在機(jī)器上增加幾個(gè)可用附件,就可以提升叉裝車的生產(chǎn)能力、靈活性及工作效率。(3)穩(wěn)定性及安全性叉裝車軸距長、重心低、車架前部可安裝穩(wěn)定支腿且臂
14、架具有伸出、降低自動(dòng)鎖定功能、發(fā)動(dòng)機(jī)置于車架縱向中心,使其在山坡和崎嶇地帶可以保持穩(wěn)定;重量分布均勻,四輪驅(qū)動(dòng),改善了在泥濘地、巖石地帶、沙土及雪地上的機(jī)動(dòng)性;視野開闊并。1.2 國外叉裝車發(fā)展?fàn)顩r國外叉裝車增長速度非???,僅在美國,叉裝車市場每年增長25。在歐洲市場,叉裝車?yán)^2004年需求市場再一次發(fā)展良好之后,2005年的銷售量也顯著提高,達(dá)到每年2.1萬臺,市場曾經(jīng)預(yù)測其銷售量只能達(dá)到每年2.1萬臺,但2006年銷售量劇增14%,市場的需求量超過2.6萬臺。來自租賃公司特別是英國和法國租賃公司的巨大需求將使該產(chǎn)品有良好的市場前景。預(yù)計(jì)未來5年的銷售量每年有可能穩(wěn)定在2.3萬2.4萬臺的水
15、平。國外主要生產(chǎn)商絕大部分集中在歐美,如美國的JLG、Genie、Terex、Case、Upright、Bobcat,英國的JCB,法國的Haulotte、Manitou,意大利的Faresin、New Holland,德國的Merlo,加拿大的Carelift等生產(chǎn)廠家。美國JLG有限公司成立于1969年,是全球最大的高空作業(yè)設(shè)備專業(yè)生產(chǎn)廠家。其生產(chǎn)工廠分布在美國和比利時(shí)。JLG伸縮臂叉裝機(jī)的主要對象不是建筑工程,而是類似化工廠的工廠以及工廠倉庫等2。2005年JLG與Caterpillart(卡特彼勒)簽訂協(xié)議,合作生產(chǎn)叉裝車,并于2007年推出了TH360B系列叉裝車,該系列產(chǎn)品起重量3
16、.5t5t,起升高度6.1m17m3。JLG叉裝車家族中分四大類:Skytrack、Gradall、Lall、JLG。意大利制造商Faresin集團(tuán)下屬7個(gè)子公司,職能包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售等行業(yè)。其中,F(xiàn)aresin Handles Spa是于2006年6月Faresin收購Pingvel Haulotte后組成的新公司,主要生產(chǎn)叉裝車4。法國Manitou公司產(chǎn)品遍布20個(gè)國家,有500個(gè)銷售網(wǎng)點(diǎn)和23家子公司。其生產(chǎn)基地分別位于法國、意大利、中國、美國。其產(chǎn)品品牌系列化,如叉裝車品牌為Maniscopic 、車載式叉裝車Manitransi。法國的Manitou叉裝車系列分為5大系列:BT
17、系列、MT系列、MRT系列、MHT系列、MLT-MLA系列5。叉裝車在市面上出來沒多長時(shí)間,可是很受歡迎。特別是在歐洲各國,因?yàn)樾枨蟮脑龆?,所以銷售的量也就很大。根據(jù)統(tǒng)計(jì),2008年全球叉裝車市場規(guī)模達(dá)6.3萬輛,2009年前8個(gè)月已達(dá)5.1萬輛。04年歐洲市面上就有四千多的叉裝車。是當(dāng)時(shí)最好賣的生產(chǎn)最多的機(jī)械。兩千零四年到兩千零五年叉裝車有百分之五的增長點(diǎn),為什么要提到著呢。因?yàn)楫?dāng)時(shí)所有工程車輛都在走下坡,唯有伸縮比叉裝車還增長了百分之十五。兩千零五到兩千零六年叉裝車的出售的數(shù)量達(dá)到了將近5600和45000輛。除了在農(nóng)業(yè)及工業(yè)上得到利用外還在軍事上也用上了。不是因?yàn)閯e的,就是看中了它的機(jī)動(dòng)
18、性能以及貨物裝卸的效率,美國軍隊(duì)在那一年訂購了四百臺。叉裝車因?yàn)橘u的很好所以,生產(chǎn)的公司也漸漸變多了。比如英格蘭著名的JBC公司、還有法蘭西的MANITOU公司等等。在外國已經(jīng)有很多的生產(chǎn)廠家,而且生產(chǎn)出了起升高度高達(dá)2200cm,最大的起升重量就達(dá)到55000kg.野馬制造公司是在美國及其7429441155型號配備了一個(gè)伸縮式叉裝車不錯(cuò)的遠(yuǎn)程控制,可以操作的搖桿伸縮臂升降,并啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。弄了高的工作太子就沒有駕駛室,可以進(jìn)行在很大的程度,從而提高了生產(chǎn)能力。意大利生產(chǎn)商法里森叉裝車研究的旋轉(zhuǎn),他們采用的是一門全新的技術(shù),能每時(shí)每刻改正最終的載荷,變固定無極變速支腿跨距,提高了起重的能力,減
19、少零部件個(gè)數(shù),從而控制電路得以簡化。橫向和軸向?qū)ΨQ底盤中心線的機(jī)器及自動(dòng)旋轉(zhuǎn)中心的H形腿的中心落下的中心位置,從而使樞軸升力,所以相同的重量,以確保整個(gè)周。外國開發(fā)和研制的的伸縮式吊運(yùn)機(jī)運(yùn)用的額是伸縮式叉裝車大大提高,對使用人員的工作量重要的技術(shù)非??煽俊鴥?nèi)企業(yè)要掌握這些技術(shù)是不夠的,它很少在其生產(chǎn)中使用1.3 國內(nèi)叉裝車發(fā)展?fàn)顩r中國叉裝車制造史要追溯到1989年,是由廈門嘉豐機(jī)械廠與同濟(jì)大學(xué)聯(lián)合設(shè)計(jì)生產(chǎn)出第一臺叉裝車6。中國的叉裝車起步晚,但是經(jīng)過這幾年的發(fā)展,其技術(shù)已經(jīng)有了長足的進(jìn)步。國內(nèi)不少于8家公司已經(jīng)制造出叉裝車或者正在進(jìn)入該行業(yè)7。在2007年CONEXPO亞洲工程機(jī)械博覽會上,
20、中國湖南山河智能公司更是展示出高技術(shù)的三節(jié)臂的叉裝車,代表了國內(nèi)的先進(jìn)水平。現(xiàn)在主要的生產(chǎn)廠家有湖南的山河智能、山東濱州勝利特種叉裝車廠、廈門的夏嘉、夏虎和三家樂等公司。根據(jù)我國的基本國情,發(fā)展中的中國工程量肯定少不了。機(jī)械市場就更不用說了,對叉裝車也有了更多的幫助。到08年我們的叉裝車產(chǎn)值就有了5700萬元,另外對這些工廠而言,根據(jù)不斷地改進(jìn)和完善07年就有4家進(jìn)入全球前二十。那是前所未有的。雖說有了發(fā)展,但是相對其他國家而言還很慢。原因也是各方面的,由于各個(gè)機(jī)構(gòu)的組成不成熟,雖然叫伸縮臂叉裝車,但實(shí)際上還打不到伸縮臂所具備的的一些要求。以前由廈門的嘉豐機(jī)械有限公司和四川廠一起生產(chǎn)了一種新型
21、號的伸縮臂叉裝車。它可以進(jìn)行水平以下及九十的一半的度數(shù)之間的變幅,并可左右側(cè)移以提高對位精度轉(zhuǎn)向底盤為四輪驅(qū)動(dòng),在外工作的性能好還具根據(jù)輪胎來轉(zhuǎn)向和新型轉(zhuǎn)向,轉(zhuǎn)彎時(shí)的距離小在各種不同的路況下通過。整體性能達(dá)到一定的水平。雖說現(xiàn)在差不多有十家生產(chǎn)及研發(fā)伸縮臂的叉裝車的廠家,但是真正能大量生產(chǎn)的沒有幾個(gè)。根據(jù)數(shù)據(jù)我們了解到,07年我們國內(nèi)的伸縮臂叉裝車只賣了十幾臺。所以根據(jù)不斷地發(fā)展,人們對它的需求一定會越來越大,也就有了更好的發(fā)展前景及市場。我相信國內(nèi)的伸縮臂叉裝車在各個(gè)企業(yè)的帶頭研發(fā)線一定會有更好的發(fā)展。還有一點(diǎn)就是競爭,在外國的伸縮臂叉裝車企業(yè)不停地像國內(nèi)發(fā)展。這對伸縮臂叉裝車而言是好事,但
22、是對國內(nèi)正在研發(fā)的企業(yè)而言是不小的打擊。國外的企業(yè)有法國的曼尼托、西班牙的奧薩、英國的JBC、美國的凱斯、意大利的默羅等。這些都是國外很有名的企業(yè)。也有很好的技術(shù),跟他們比起來我們就有一定的差距。雖然說我們有十幾年的發(fā)展,但這能說是萌芽階段,想要跟其他國家的技術(shù)去比拼,必須加強(qiáng)起身高度、轉(zhuǎn)彎的距離、運(yùn)行的快慢。國外的伸縮臂叉裝車由于發(fā)展的時(shí)間長,有了一定的體系,比如說叉裝車可以在伸縮臂上安裝不同的屬具來實(shí)現(xiàn)它的更多功能。在我們國家叉裝車只能實(shí)現(xiàn)最為基本的功能。在我國伸縮式裝載和卸貨的機(jī)器上的好的技能與外國的運(yùn)用差距。伸縮式叉裝車在我們這和國外大的公司為了提高生產(chǎn)伸縮叉裝車的工作能力。強(qiáng)大的研究
23、一些好的新的技能,新的組成和窮人槍能力的系統(tǒng)和應(yīng)用。同樣仍是制造珀?duì)柪罘频纳炜s臂叉裝車的駕駛室DDS和蘭迪發(fā)展(兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng))可逆驅(qū)動(dòng)器操作功能,在一個(gè)先進(jìn)的可以操作旋轉(zhuǎn)板,在特別的效果相反的方向驅(qū)動(dòng)這是可能實(shí)現(xiàn)的操作,有較大的駕駛員操作空間。1.4 國內(nèi)叉裝車的前景及發(fā)展趨勢隨著國內(nèi)物流、安裝等行業(yè)順應(yīng)國際潮流而快速發(fā)展,市場上對高舉升、大卸距裝載機(jī)械的需求日趨迫切。由于叉裝車具有超常的大作業(yè)范圍、優(yōu)越的平動(dòng)升降、大行程的伸展功能以及獨(dú)特的小凈空結(jié)構(gòu),其應(yīng)用范圍主要有:(1)物流行業(yè)貨物流通過程中的倉儲、裝卸、搬運(yùn)環(huán)節(jié);(2)工業(yè)垃圾收集、儲運(yùn)及預(yù)處理行業(yè);(3)農(nóng)村對農(nóng)作物的晾曬、收集、包
24、裝、儲運(yùn)及處理作業(yè);(4)農(nóng)村小型土、石方工程;(5)露天工程、設(shè)施的設(shè)備安裝作業(yè);(6)道路、市政工程、郵電及電力設(shè)施的設(shè)備安裝作業(yè);(7)石材流通領(lǐng)域中石板材、石雕產(chǎn)品貨柜的裝卸;(8)工廠企業(yè)中的物資裝卸及設(shè)備維護(hù);(9)船艙物資的裝卸作業(yè);(10)園林企業(yè)的樹木維護(hù);(11)低層建筑的物料搬運(yùn)。國內(nèi)不同行業(yè)對叉裝車的使用要求也不同,具體為:(1)國內(nèi)存在大量的小型煤炭、砂石料、飼料等散狀物料儲運(yùn)相關(guān)企業(yè),大都采用中小型裝載機(jī)進(jìn)行物料的搬運(yùn)和堆積。(2)隨著鐵路高幫敞車和公路高幫貨車及廂式貨車的普及使用,目前常規(guī)裝載機(jī)與叉裝車的作業(yè)范圍與實(shí)際作業(yè)需求不相適應(yīng)。 (3)對于一些常見的非常規(guī)
25、的特殊裝卸、搬運(yùn)作業(yè),如在非固定場所進(jìn)行以下各種散裝作業(yè):敞開或盛裝液體容器等不可傾斜物料的裝卸、“隔墻”裝卸、越溝作業(yè)、“腹下”小凈空安裝工程、高溫物料的裝卸等等,一直以來,都需要采用特定的配套裝備和操作工藝,耗費(fèi)人力、物力資源,作業(yè)周期長。而采用叉裝車,可以輕而易舉地實(shí)現(xiàn)高效率、低成本。另外,從INTERMAT 2006國際建筑及土木工程機(jī)械博覽會可以看出,參展的小型工程機(jī)械種類中,伸縮臂裝載機(jī)、伸縮臂叉裝車等產(chǎn)品明顯增多8。其主要原因是由于歐美等發(fā)達(dá)國家大規(guī)模的建設(shè)時(shí)期已經(jīng)過去,施工建設(shè)以維護(hù)為主,因此,對小型機(jī)械的需求較大。未來的中國,一方面大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)仍將繼續(xù),另一方面,維護(hù)改造
26、的工程會不斷增加,叉裝車的優(yōu)勢可以充分的發(fā)揮出來。未來四年國內(nèi)市場需求高速增長,每年增長將維持在千臺以上。通過綜上所述,中國的叉裝車未來幾年內(nèi)必然會有良好的市場前景。1.5 國內(nèi)、外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為叉裝車規(guī)范(GJB45552003),其于2003年12月3日由中國人民解放軍總后勤部公布。該規(guī)范規(guī)定了叉裝車的要求,適用于OCS2002-3叉裝車。該標(biāo)準(zhǔn)分為6部分范圍、引用文件、要求、質(zhì)量保證規(guī)定、交貨準(zhǔn)備和說明事項(xiàng)。要求主要包括:基本參數(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量及技術(shù)要求、叉裝車動(dòng)力性能、穩(wěn)定性、作業(yè)可靠性、行駛可靠性、噪音等。質(zhì)量保證規(guī)定主要包括:檢驗(yàn)分類、基本參數(shù)測定、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)、動(dòng)力性能測試、
27、試驗(yàn)載荷、行駛可靠性等。在國外,美國叉裝車標(biāo)準(zhǔn)為Rough Terrain Fork Lifts (ANSI B 56.6),澳洲叉裝車標(biāo)準(zhǔn)為AS1418-19 for Telehandlers,歐洲叉裝車標(biāo)準(zhǔn)為Safety of industrial trucks - Self-propelled variable reach trucks(EN 1459)。1.5類型分析產(chǎn)品縮臂式叉裝車的設(shè)計(jì)包含兩個(gè)想法,一個(gè)高能量的多用途,它,容量高,應(yīng)用范圍廣,為了實(shí)現(xiàn)這一理念,設(shè)計(jì)了機(jī)器的約束復(fù)雜,體積大;另一個(gè)想法是要壓縮的基礎(chǔ)上,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,特征的想法,而比第一低,但結(jié)構(gòu)緊湊,體積小。伸縮式裝
28、載機(jī)是用于性能要求的不同區(qū)域?qū)⒕哂胁煌脑O(shè)計(jì)焦點(diǎn)一種多用途車輛,從而使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是不可避免的產(chǎn)品的常規(guī)基本形式。除了叉裝車的最根本的法式以外,其他形式可通過伸縮式的商務(wù)而發(fā)生劃分。對于高能量的多功能和緊湊六種類型的每個(gè)分類。1.5.1起重機(jī)類型:要增加能力伸縮臂叉裝車制造廠商的角度發(fā)送東西,在伸縮臂的增加的富阿杜,叉裝車學(xué)習(xí)移動(dòng)式起重機(jī)形成及用法,伸縮裝這種類型的設(shè)備叉裝車,其目的是在兩個(gè)部分,外殼下部的結(jié)構(gòu),駕駛操作的部分和所述工作裝置,由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接的兩個(gè)部分之間,該工作器具繞垂直軸可以實(shí)現(xiàn)的。前面的幀和后面?zhèn)扔兴臈l腿,每個(gè)支腿可單獨(dú)調(diào)節(jié)時(shí),以確保車輛,叉裝車的穩(wěn)定運(yùn)行。叉裝車通常是因?yàn)橹?/p>
29、擺動(dòng)和伸縮式伸縮臂,伸縮裝置,使工作可以實(shí)現(xiàn)只在一個(gè)垂直平面,以改變工作方向,我們必須依靠移動(dòng)車輛到達(dá)。而作為起重機(jī)伸縮叉裝車到滿負(fù)荷運(yùn)行,可在任何位置工作。跟以往的能力揮桿該類車機(jī)制,伸縮式叉裝車裝載物件聯(lián)合在一起,充使用轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu),伸縮結(jié)構(gòu)延伸到高品質(zhì),具有廣泛的工作中的應(yīng)用附件,加強(qiáng)和擴(kuò)大可能性的范圍和相應(yīng)的操作。用小型的用于建筑的機(jī)器能力的叉裝車,但隨著工程起重機(jī)沒有林敏的動(dòng)作,也不是很舒服的。1.5.2拖拉機(jī)型號:Farm景點(diǎn)伸縮臂式裝載機(jī)主要是與農(nóng)牧有關(guān)的使用地方,從農(nóng)民的需求所以出現(xiàn)了屬于農(nóng)業(yè)的叉裝車,原來的規(guī)定主要處理決定問題的材料。有了非常好的物品及他們的發(fā)展壯大,具有現(xiàn)場操
30、作功能發(fā)揮的必然。 Farm景點(diǎn)叉裝車有農(nóng)民所用的拖拉機(jī)的特點(diǎn),機(jī)械農(nóng)場提供了一個(gè)接口支持其三點(diǎn)鉤與配備540r/min和1000r/min時(shí)2動(dòng)力輸出的拖拉機(jī),農(nóng)業(yè)機(jī)械,植物可能取決于機(jī),割草機(jī)等設(shè)備春耕完成后,耙,播,切割等操作。一般來說叉裝車工作考慮,特別是在設(shè)備的功能,但在現(xiàn)實(shí)中卻并非如此。叉裝車在使用中挖掘設(shè)備的功能,而行走底盤功能也具有相比較的能力。不僅可以作為一般運(yùn)輸拖拉機(jī)和伸縮式裝卸機(jī)可以說達(dá)到農(nóng)用拖拉機(jī)的幾乎所有功能。由于工作需要工作的特點(diǎn)和叉裝車,自重要比大型拖拉機(jī)功率,從而使?fàn)恳κ遣皇窃谕婧陀涗浹b置的問題。1.5.3兩個(gè)臂型:電瓶叉裝車一些特別的場合,除了外伸縮臂式裝載
31、機(jī)的最初的功能,在某些方面也有自己的選擇。對于大型物件,應(yīng)當(dāng)伸縮使用特定需求高負(fù)荷條件下的設(shè)備伸縮式吊運(yùn)機(jī)。伸縮裝置延伸的工作區(qū),但對于一個(gè)伸縮臂,以確定結(jié)構(gòu)而言,也有一定的限制載荷的操作,以增加工作負(fù)載時(shí),伸縮臂的容積的結(jié)構(gòu),必須增加,有很多方法來實(shí)現(xiàn)這一提高業(yè)務(wù)能力的機(jī)型,而使用武器作此用途結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)的方式。使用結(jié)構(gòu)武器,對稱地配置在車輛的任一側(cè)上的臂,以使車輛裝配是適當(dāng)?shù)?,均勻的?fù)荷分布。由于該型貨叉用于集裝箱和其他項(xiàng)目,場館運(yùn)營,運(yùn)輸速度和要求不高的越野能力,集中精力,以獲得在規(guī)則中重型作業(yè)的能力的高性能負(fù)載。在這種類型的車,機(jī)艙集中容易為了更好的提高了視覺效果的觀察大件物品,以
32、及一些車輛被設(shè)計(jì)解除了駕駛室結(jié)構(gòu),觀察操作后有工作,機(jī)艙的高度。為了進(jìn)一步提高容量和車輛的縱向穩(wěn)定性的操作的目的是使一個(gè)區(qū)別重模式下,一個(gè)預(yù)定值時(shí),所述配重的向后移動(dòng),增加了垂直反扭矩超過負(fù)載重量。1.5.4工業(yè)叉裝車類型:主要工作內(nèi)容伸縮臂叉裝車裝卸貨物,也很難全身而退的關(guān)系,傳統(tǒng)的工業(yè)叉裝車,它是一個(gè)完全繼承了二手叉裝車。與此同時(shí),卡車的一些成熟的結(jié)構(gòu)和底盤傳動(dòng)系統(tǒng)也可以用伸縮式叉裝車的設(shè)計(jì),有些個(gè)別的叉裝車,車輛框架研發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)上也借用了叉裝車的總體布局下面是一個(gè)位于后非??拷{駛員座位的車輛引擎的結(jié)構(gòu)。這種伸縮式吊運(yùn)機(jī)特別適用于倉庫,工廠,和堅(jiān)定的,平坦的地方,沒有身體練級,前輪驅(qū)動(dòng),后
33、輪轉(zhuǎn)向,四輪驅(qū)動(dòng)選擇為好。為了實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)工業(yè)叉裝車代替起重龍門架,伸縮手柄,天邊不僅大大提升了駕駛者正前方,也為裝載障礙卸載擴(kuò)大了范圍和能力,提高工作效率。1.5.5裝載機(jī)類型:批量加載也是叉裝車應(yīng)具備的功能,但由于一些特殊車輛的批量加載的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)-裝載機(jī)注定是伸縮式吊運(yùn)機(jī)的參考對象。與伸縮裝置結(jié)構(gòu)形式裝載機(jī)工作裝置的布局是相似的,因此學(xué)會做一個(gè)新的裝載機(jī)伸縮臂,也是很自然的。這種在設(shè)備的前面伸縮叉裝車的駕駛室是相對較短的伸縮臂,通常只有兩個(gè)武器。上述所說的叉裝車已經(jīng)闡述和堅(jiān)固的下車機(jī)構(gòu)有兩種,前部和后部鉸鏈架,駕駛室和發(fā)動(dòng)機(jī)的行的連接下車機(jī)構(gòu)安裝在后車的結(jié)構(gòu)上,車架安排的伸縮式中心,車輛鉸接
34、轉(zhuǎn)向上。該結(jié)構(gòu)允許伸縮臂組件的方法可實(shí)現(xiàn)一系列的分心。剛性底盤組件模型,以同樣的方式聯(lián)合裝置的位置之間的關(guān)系,只不同的導(dǎo)向腳。這樣的模型通常具有不振蕩伸縮函數(shù)來完成的旋轉(zhuǎn),各個(gè)模型伸縮裝置連接到機(jī)架的轉(zhuǎn)盤,以實(shí)現(xiàn)該樞轉(zhuǎn)功能。 短伸縮式吊運(yùn)機(jī)盡管它的形式和種類復(fù)雜,寬領(lǐng)域,用戶復(fù)雜,但其形成和發(fā)展過程中,跨職能的要求和結(jié)構(gòu)形狀清晰可見叉裝車是繼承和創(chuàng)新相結(jié)合的產(chǎn)物,是每一個(gè)物種,基于該結(jié)果,以產(chǎn)生與現(xiàn)有技術(shù)的目標(biāo)的需求。伸縮式吊運(yùn)機(jī)的本質(zhì)不在于原來的新原理的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu),但該設(shè)備經(jīng)常成功地嫁接繼承和創(chuàng)造性的結(jié)構(gòu)。第二章 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1 設(shè)計(jì)參數(shù)及整機(jī)尺寸1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)1)作業(yè)工況:本次設(shè)計(jì)
35、給定的設(shè)計(jì)參數(shù)如下:設(shè)計(jì)動(dòng)臂油紅最短安裝距155.3cm、最大行程132.5cm、工作額定壓力25Mpa;翻斗油虹最短安裝距141.1、最大行程66cm、工作額定壓力25Mpa,使之具有叉裝車和裝載機(jī)的功能,最大有效載荷:35000kg;最大提升高度:6988mm;1.2 整機(jī)尺寸根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,參照J(rèn)CB530叉裝車外形尺寸,設(shè)計(jì) 叉裝車整機(jī)尺寸如下(見圖1):總長:4868mm;總寬:2250mm;總高:2300mm;車架離地間隙:440mm;輪距:1845mm;軸距:2850mm;整機(jī)質(zhì)量:約6.8t在伸縮臂,它是主要的原因,其他工程車輛,從而使第一個(gè)問題伸縮式吊運(yùn)機(jī)是確定設(shè)備的關(guān)系,叉裝
36、車,并能直接影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的伸縮臂的設(shè)計(jì)的主要部分叉裝車形式的結(jié)構(gòu)是伸縮裝置的不同配置??v向伸縮臂是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇,但也受到了伸縮臂的不同排列的橫向位置可在中間設(shè)置和兩個(gè)望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡頁。您也可以根據(jù)不一樣的伸縮構(gòu)建和其他機(jī)型的相互結(jié)合,可分為幾個(gè)類型有逼退型的和不變形的。1.工作裝置2.快換裝置3.調(diào)平油缸4.伸縮臂5.伸縮臂油缸6.基本臂7.司機(jī)室8.工具箱9.回轉(zhuǎn)平臺10.車架11.配重12.X型支腿13.擋雨板14.燃油箱15.回轉(zhuǎn)支承16.發(fā)動(dòng)機(jī)及覆蓋件17.液壓油箱18.前后輪胎19.X型支腿20.貨叉架 圖1 整體布局簡圖2重要鉸點(diǎn)布置及其計(jì)算根據(jù)叉裝車特點(diǎn),為了方便分析,各個(gè)鉸
37、點(diǎn)的坐標(biāo)是以兩軸中心線與變幅平面交點(diǎn)的中點(diǎn)為原點(diǎn)坐標(biāo)建立的。建立數(shù)學(xué)模型如圖2.1所示:圖2.1 鉸點(diǎn)布置數(shù)學(xué)模型A:一節(jié)臂質(zhì)心;B:二節(jié)臂質(zhì)心;H:變幅油缸質(zhì)心;P:貨叉質(zhì)心;Mn:為載荷質(zhì)心;Sl伸縮油缸的伸長量;a-臂架仰角;d變幅油缸上鉸點(diǎn)到臂架根部鉸點(diǎn)的距離(平行于臂架方向);d1d2全縮時(shí)各節(jié)臂質(zhì)心到臂架根部鉸點(diǎn)的距離(平行于臂架方向);dk全縮時(shí)K點(diǎn)到臂架根部鉸點(diǎn)的距離(平行于臂架方向);h變幅油缸上鉸點(diǎn)到到臂架根部鉸點(diǎn)的距離(垂直于臂架方向);h1h2各節(jié)臂質(zhì)心到臂架根部鉸點(diǎn)的距離(垂直于臂架方向);hkK點(diǎn)到臂架根部鉸點(diǎn)的距離(垂直于臂架方向);已知:O1、H1點(diǎn)的坐標(biāo)如下:
38、O1(-2772, 1565)H1(-1680, 936)表2-1 其它各點(diǎn)的動(dòng)態(tài)坐標(biāo)如下:xyH2O1x+dcosahsinaO1y+dsina-hcosaAO1x+d1cosa+h1sinaO1y+d1sina-h1cosaBO1x+(d2+sl)cosa+h2sinaO1y+(d2+sl)sina-h2cosaKO1x+(dk+2sl)cosa+hksinaO1y+(dk+2sl)sina-hkcosa3 作業(yè)高度h計(jì)算根據(jù)BS_EN_1459-1999對作業(yè)高度的要求: (3.1)式中:臂架后鉸點(diǎn)到地面的高度,; 臂架全縮時(shí)臂架后鉸點(diǎn)與貨叉與臂頭連接鉸點(diǎn)的距離,; 油缸伸長量,; 貨叉
39、與臂頭連接鉸點(diǎn)距貨叉頂面高度,; 臂架仰角,變化范圍為; 當(dāng)油缸全伸,臂架仰角達(dá)最大值時(shí),貨叉達(dá)到最大作業(yè)高度時(shí):hmax=7463mm;當(dāng)考慮臂架下?lián)隙葧r(shí):hmax=7463-198=7265mm。此時(shí)的最大作業(yè)高度是貨叉底面到地面的距離。4 幅度R計(jì)算根據(jù)BS_EN_1459-1999對幅度的規(guī)定,按以下公式計(jì)算: (4.1)為臂架仰角, 變化范圍為;為油缸伸長量, ; 臂頭鉸點(diǎn)到后鉸點(diǎn)的距離(平行臂架方向),全縮時(shí)為4134mm;為臂頭鉸點(diǎn)到臂架后鉸點(diǎn)垂直臂架方向的距離930mm;后鉸點(diǎn)到前輪邊緣的距離 ,;為載荷重心到前鉸點(diǎn)的距離,;當(dāng)臂架水平全伸時(shí)幅度為最大R=3924mm,此時(shí)油缸
40、伸長量為2865mm;5 整機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算5.1 整體穩(wěn)定性計(jì)算工況和載荷根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)BS_EN_1459-1999對穩(wěn)定性的規(guī)定,整體穩(wěn)定性計(jì)算的載荷和力的方向如表5-1所示。表5-1 整體穩(wěn)定性計(jì)算的載荷和力的方向工況額定載荷(Q)結(jié)構(gòu)載荷(Sn)風(fēng)力載荷(W)圖解1.00.11.00.11.00.11)堆垛(打支腿)VAVAHH圖6-12)行走VSVSHH圖6-23)堆垛(不打支腿)VAVAHH圖6-3 注: V-垂直,H-水平,A-傾角,S-斜坡上角度計(jì)算的三種工況分別為:(1)堆垛(打支腿),如圖5-1所示;(2)行走,如圖5-2所示;(3)堆垛(不打支腿),如圖5-3所示;圖5-1
41、堆垛打支腿時(shí)整體穩(wěn)定性計(jì)算簡圖圖5-2 行走時(shí)整體穩(wěn)定性計(jì)算簡圖圖5-3 堆垛不打支腿時(shí)穩(wěn)定性計(jì)算簡圖圖5-2中的Z為路緣石測試的系數(shù),取在z0.1。計(jì)算傾覆和穩(wěn)定力矩時(shí),應(yīng)以最不利的傾覆線來計(jì)算,且底盤處于最大允許傾斜狀態(tài)。計(jì)算所得的穩(wěn)定力矩大于傾覆力矩則穩(wěn)定性符合要求。計(jì)算各工況穩(wěn)定性時(shí):(1)確定各載荷作用點(diǎn)在相應(yīng)作業(yè)幅度下的坐標(biāo),坐標(biāo)系的規(guī)定見本論文第三章“鉸點(diǎn)布置及計(jì)算”部分;(2)各作用力對傾覆線與地面交點(diǎn)取矩,將穩(wěn)定力矩(正的力矩)和傾覆力矩(負(fù)的力矩)分別求和;(3)由公式安全系數(shù)=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩,求安全系數(shù),然后和最小安全系數(shù)做比較,大于最小安全系數(shù)代表穩(wěn)定性通過。各工作
42、情形最小安全系數(shù)如表5-2所示。表5-2 各工作情形最小安全系數(shù)臂架仰角安全系數(shù)1)堆垛2)行走1.41.34注:詳細(xì)的計(jì)算過程見 附錄Matlab程序5.2 整體穩(wěn)定性結(jié)果匯總以下給出的曲線為臂架從變幅到,且處于各個(gè)仰角下最大作業(yè)幅度時(shí)的n(n穩(wěn)定力矩/傾覆力矩)值。(1)堆垛(打支腿)此時(shí)臂架全伸,仰角0載荷為1200kg,由圖5-4可見,穩(wěn)定性系數(shù)最小值大于最小穩(wěn)定性系數(shù)1.4,故穩(wěn)定性合格。 圖5-4 堆垛(打支腿)整體穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果(2)堆垛(不打支腿)此時(shí)臂架全伸,仰角0,載荷為800kg,由圖5-5可知,穩(wěn)定性系數(shù)最小值大于最小穩(wěn)定性系數(shù)1.4,所以穩(wěn)定性通過。圖5-5 堆垛(不
43、打支腿)穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果(3)行走此時(shí)臂架全縮,起升高度為300mm,載荷3500kg此時(shí)由程序計(jì)算穩(wěn)定性系數(shù)n=1.69,大于最小穩(wěn)定性系數(shù)1.34,所以,穩(wěn)定性通過。6 臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其計(jì)算6.1 臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6.2 臂架理論計(jì)算表6-1 臂架截面參數(shù)一節(jié)臂二節(jié)臂慣性矩Iy(mm4)1.58e+087.55e+07慣性矩Iz(mm4)9.20e+074.77e+07抗彎模量Wy(mm3)1.17E+066.56E+05抗彎模量Wz(mm3)4.44E+053.08E+05質(zhì)量m(kg)274228截面積(mm2)53007190對高空作業(yè)車進(jìn)行整體分析可知:當(dāng)臂架仰角且全伸時(shí),為整機(jī)最大作
44、業(yè)高度;當(dāng)臂架仰角且達(dá)到最大幅度時(shí),整車穩(wěn)定性最差。所以強(qiáng)度、剛度分析的計(jì)算工況如表6-2表所示。表6-2 強(qiáng)度、剛度分析時(shí)計(jì)算工況工況額定載荷結(jié)構(gòu)載荷手工力風(fēng)載荷臂架仰角62度,全伸m1.33Q1.1MPw臂架仰角0度,達(dá)到最大幅度m1.33Q1.1MPw6.2.1 臂架全伸,仰角時(shí)剛度、強(qiáng)度計(jì)算臂架的幾何簡圖如圖6-2所示:(1).臂架受力分析1)變幅平面的強(qiáng)度計(jì)算載荷垂直載荷:其中:額定載荷,; (6.1) 平臺自重,; 臂架自重,由引起的軸向力: (6.2)由引起的橫向力 (6.3)由引起的臂頭力矩: (6.4)2)旋轉(zhuǎn)平面的強(qiáng)度計(jì)算載荷臂端的側(cè)向力: (6.5)由引起的軸向力:3)變
45、幅平面剛度的計(jì)算載荷剛度計(jì)算載荷只考慮有效載荷的靜力作用,即不考慮平臺自重和動(dòng)載系數(shù)。垂直載荷: (6.6)其中:額定載荷,;由引起的軸向力: (6.7)由引起的橫向力 (6.8)由引起的臂頭力矩: (6.9)4)旋轉(zhuǎn)平面的剛度計(jì)算載荷 臂端的側(cè)向力: (6.10)由引起的軸向力: 5)使吊臂扭轉(zhuǎn)的扭矩側(cè)向力偏心和平臺偏轉(zhuǎn)引起的扭矩:(2).臂架的臨界力 (6.11)1)變幅平面的臨界力臂架在變幅平面內(nèi)為簡支外伸梁,由支承形式?jīng)Q定的長度系數(shù)由按插值法查表得。由變截面決定的長度系數(shù)臂架為兩節(jié)伸縮臂,) (6.12)查表得。2)旋轉(zhuǎn)平面的臨界力臂架在旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)為懸臂梁,由支承形式?jīng)Q定的長度系數(shù)。由
46、變截面決定的長度系數(shù)臂架為二節(jié)伸縮臂, (6.13)查表得。旋轉(zhuǎn)平面的臨界力 (6.14)(3)臂架的強(qiáng)度計(jì)算圖6-5 臂架強(qiáng)度計(jì)算簡圖1)各節(jié)臂危險(xiǎn)截面A、B的彎矩如下: (6.15)2)臂架非重疊部分強(qiáng)度校核軸向力由伸縮油缸承受,臂架結(jié)構(gòu)只承受雙向彎曲。吊臂截面角點(diǎn)處正應(yīng)力按下式計(jì)算 (6.16)臂架材料采用60鋼, (6.17) (6.18) (6.19) (6.20) (6.21)翼緣板和腹板上的剪應(yīng)力: (6.22)其中 側(cè)向力偏心引起的扭矩; 截面輪廓中線所圍成面積的兩倍; 截面中的最小壁厚; B翼緣板最小寬度; H腹板高。表6-3 危險(xiǎn)截面剪力計(jì)算參數(shù)表一節(jié)臂二節(jié)臂2061521
47、3919266B300260H360280計(jì)算表明危險(xiǎn)截面上的剪應(yīng)力都很小,遠(yuǎn)小于許用剪應(yīng)力,因此在后面的工況中可略而不計(jì)3)臂架重疊部分強(qiáng)度校核:局部彎曲問題:二節(jié)臂下翼緣板角點(diǎn)A,只有總體彎曲應(yīng)力按下式計(jì)算 (6.23)此處應(yīng)局部加強(qiáng)下翼緣板滑塊支承力作用點(diǎn)B附近的應(yīng)力(下翼緣板滑塊支承力Nh作用點(diǎn)B附近處應(yīng)力按整體彎曲和局部彎曲聯(lián)合作用進(jìn)行強(qiáng)度校核:)局部彎曲應(yīng)力 (6.24)Nh=0.5N11N11滑塊支反力(見臂架受力分析)根據(jù) 查表有:局部彎曲應(yīng)力系數(shù)K=0.0333整體彎曲應(yīng)力 (6.25)bA為臂架下角點(diǎn)A到臂架縱向中心線距離即0.5HbB為臂架滑塊作用點(diǎn)B到臂架縱向中心線距離
48、復(fù)合應(yīng)力: (6.26)此處需局部加強(qiáng)所以臂架的強(qiáng)度符合要求。(4).臂架的剛度校核1)側(cè)向載荷引起的臂端撓度圖6-3 變幅平面臂架計(jì)算簡圖變幅平面各節(jié)臂端的側(cè)向載荷 (6.27)臂端撓度 (6.28)式中 (6.29) (6.30)因此,旋轉(zhuǎn)平面圖6-4 旋轉(zhuǎn)平面臂架計(jì)算簡圖各節(jié)臂端的側(cè)向載荷 (6.31)臂端撓度 (6.32)式中 (6.33) (6.34)因此,2)軸向力和橫向載荷引起的臂端撓度及其剛度校核變幅平面: (6.35) 可認(rèn)為該工況下臂架的剛度滿足要求。(5).臂架整體穩(wěn)定性校核進(jìn)行臂架的穩(wěn)定性校核時(shí),按雙向受壓桿計(jì)算,公式中的均取為1。取臂架根部最大應(yīng)力計(jì)算: (6.36)
49、 (6.37)所以臂架的整體穩(wěn)定性符合要求。6.2.2 臂架全伸,仰角0度時(shí)剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性計(jì)算(該工況下計(jì)算步驟和方法同臂架全伸,仰角62度的工況,故不再詳細(xì)的列出計(jì)算過程,僅給出計(jì)算結(jié)果)表6-4 計(jì)算載荷變幅平面強(qiáng)度計(jì)算載荷剛度計(jì)算載荷垂直載荷Q(N)45110.326575.3由Q引起的軸向力N(N)2117812476.4由Q引起的橫向力Tz(N)3983023464.6臂頭力矩Mly(Nmm)4178208522195125臨界力Ncry(N)2.43E+06旋轉(zhuǎn)平面臂端側(cè)向力Ty(N)38002452.5由Q引起的軸向力N(N)2117812476.4Mlz(Nmm)00臨界力
50、Ncrz(N)1.25E+06扭矩Mn(Nmm)4.48E+071.96E+06表6-5 臂架剛度校核H2(mm)3260側(cè)向載荷引起的臂端撓度fw變幅平面旋轉(zhuǎn)平面M1(Nmm)9.87E+078.00E+06M2(Nmm)2.22E+070.00E+00M3(Nmm)T1(N)23464.62452.5T2(N)23464.62452.5T3(N)f1(mm)8.660.9656f2(mm)20.52.004轉(zhuǎn)角(rad)0.00730.0007撓度fwz=52.86fwy=5.2由軸向力和橫向載荷引起的臂端撓度fz=53.17fy=8.25許用撓度f49mm34mm表6-6 臂架非重疊部分
51、強(qiáng)度校核危險(xiǎn)截面距臂頭的距離(mm)4800(mm)3260各危險(xiǎn)截面彎矩(Nmm)變幅平面旋轉(zhuǎn)平面截面A1.91E+081.82E+07截面B1.30E+081.24E+07各危險(xiǎn)截面應(yīng)力(MPa)截面A 198.1255.7臂架材料采用60鋼,所以該工況下臂架的強(qiáng)度滿足要求。表6-7 臂架整體穩(wěn)定性校核 foz(mm)11.76foy(mm)7.84Moz(Nmm)9.78E+04Moy(Nmm)2.23E+07Mhz (Nmm)1.18E+07Mhy (Nmm)1.13E+08(MPa)139.05(MPa)300.75所以整體穩(wěn)定性符合要求6.3 各臂節(jié)支反力計(jì)算6.3.1 對臂架整體
52、受力分析圖6-6 臂架整體受力分析圖臂架整體受力分析如圖6-6所示,所受力為臂架自重G。額定載荷Q,Q對臂頭產(chǎn)生的彎矩M。變幅油缸力F1,F(xiàn)1與x方向的夾角為b。變幅油缸自重Gbf。臂架根部鉸點(diǎn)支反力Nx、Ny。臂架仰角a。臂架總長l,一節(jié)臂橫截面高H1。變幅油缸鉸點(diǎn)到臂架根部鉸點(diǎn)A沿x方向的距離為L,沿y方向的距離為H。Gbf到A點(diǎn)距離Lbf。 額定載荷Q作用點(diǎn)K距A點(diǎn)沿y方向的距離Hk。(1) 對于圖示坐標(biāo)系的x軸方向的力平衡: 即: -Nx+F1*cos(b)-Gx-Qx=0 (6.37)(2) 對于圖示坐標(biāo)系的y軸方向的力平衡: 即: -Ny+F1*sin(b)-Gy-Qy=0 (6.
53、38)(3)對于圖中坐標(biāo)系的A點(diǎn)列力矩平衡方程即:F1*cos(b)*H+F1*sin(b)*L-Gx*H1/2-Gy*l/2-Qx*Hk-Qy*l-M=0 (6.39)已知:Q,M,G,Gbf求:F1,Nx,Ny解得:F1=1/2*(Gx*H1+Gy*l+2*Qx*Hk+2*Qy*l+2*M)/(cos(b)*H+sin(b)*L); (6.40)Nx=1/2*(cos(b)*Gx*H1+cos(b)*Gy*l+2*cos(b)*Qx*Hk+2*cos(b)*Qy*l+2*cos(b)*M-2*Gx*cos(b)*H-2*Gx*sin(b)*L-2*Qx*cos(b)*H-2*Qx*sin(
54、b)*L)/(cos(b)*H+sin(b)*L); (6.41)Ny=1/2*(sin(b)*Gx*H1+sin(b)*Gy*l+2*sin(b)*Qx*Hk+2*sin(b)*Qy*l+2*sin(b)*M-2*Gy*cos(b)*H-2*Gy*sin(b)*L-2*Qy*cos(b)*H-2*Qy*sin(b)*L)/(cos(b)*H+sin(b)*L); (6.42)6.3.2 伸臂時(shí)各臂節(jié)支反力計(jì)算二節(jié)臂圖6-7 二節(jié)臂受力分析二節(jié)臂受力分析如圖6-7所示,所受力為額定載荷Q,二節(jié)臂自重G2,伸臂鏈拉力,滑塊支反力N21,N22,滑塊摩擦力f21,f22。二節(jié)臂總長為L2,二節(jié)臂橫截面高為H2,二節(jié)臂搭接長度l2。對A點(diǎn)力矩平衡即: T*H2+N21*l2-f21*H2-G2x*H2/2-G2y*L2/2-Qy*L2-M=0 (6.43) 對于圖示坐標(biāo)系的x軸方向的力平衡: 即: T-f22-f21-G2x-Qx=0 對于圖示坐標(biāo)系的y軸方向的力平衡: (6.44)即: -N22+N21-G2y-Qy=0 (6.45)另外: (6.46) (6.47)摩擦系數(shù),取為0.1 已知:Q,M,G2求:N21,N2
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