3337 全液壓升降機(jī)設(shè)計(jì),液壓,升降機(jī),設(shè)計(jì)
各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文）題 目：全液壓升降機(jī)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)：2002041412專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化班 級(jí)：機(jī)械 2002 級(jí) 4 班指導(dǎo)教師： 各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127目 錄第一章 緒論 ---------------------------------------------------------------------------- 4第二章 工藝參數(shù)和工況分析---------------------------------------------------------6第三章 升降機(jī)機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算------------------------------------------------73.1 升降機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動(dòng)機(jī)理-------------------------------------------- 73.1.1 升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)形式--------------------------------------------------------------73.1.1 升降機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)理的分析-----------------------------------------------------------73.2 升降機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和零件的設(shè)計(jì)------------------------------------------------93.2.1 升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定-----------------------------------------------------93.2.2 零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和校核-----------------------------------------------------------14第四章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，總體規(guī)劃------------------------------------------22第五章 執(zhí)行元件的速度載荷---------------------------------------------------------235.1 執(zhí)行元件類型、數(shù)量、安裝位置-----------------------------------------------235.2 速度和載荷計(jì)算--------------------------------------------------------------------245.2.1 速度計(jì)算及速度變化規(guī)律------------------------------------------------------245.2.2 執(zhí)行元件的載荷計(jì)算及變化規(guī)律---------------------------------------------25第六章 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定---------------------------------------------------286.1 系統(tǒng)壓力的初步確定--------------------------------------------------------------286.2 液壓執(zhí)行元件的主要參數(shù)--------------------------------------------------------286.2.1 液壓缸的作用力------------------------------------------------------------------286.2.2 缸筒內(nèi)徑的確定------------------------------------------------------------------296.2.3 活塞桿直徑的確定---------------------------------------------------------------306.2.4 液壓缸壁厚，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度，液壓缸長(zhǎng)度的確定------------------------316.2.5 液壓缸的流量---------------------------------------------------------------------33第七章 液壓系統(tǒng)方案的選擇和論證------------------------------------------------347.1 油路循環(huán)方式的分析和選擇-----------------------------------------------------34各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=17148791277.2 開(kāi)式系統(tǒng)油路組合方式的分析選擇--------------------------------------------357.3 調(diào)速方案的選擇--------------------------------------------------------------------367.4 液壓系統(tǒng)原理圖的確定-----------------------------------------------------------36第八章 液壓元件的選擇計(jì)算及其連接---------------------------------------------378.1 油泵和電機(jī)選擇--------------------------------------------------------------------378.1.1 泵的額定流量和額定壓力------------------------------------------------------378.1.2 電機(jī)功率的確定------------------------------------------------------------------388.1.3 連軸器的選用---------------------------------------------------------------------408.2 控制閥的選用-----------------------------------------------------------------------418.2.1 壓力控制閥------------------------------------------------------------------------418.2.2 流量控制閥------------------------------------------------------------------------428.2.3 方向控制閥------------------------------------------------------------------------428.3 管路，過(guò)濾器，其他輔助元件的選擇計(jì)算-----------------------------------438.3.1 管路---------------------------------------------------------------------------------438.3.2 過(guò)濾器的選擇---------------------------------------------------------------------448.3.3 輔件的選擇------------------------------------------------------------------------458.4 液壓元件的連接--------------------------------------------------------------------458.4.1 液壓裝置的總體布置------------------------------------------------------------458.4.2 液壓元件的連接------------------------------------------------------------------46第九章 油箱及附件---------------------------------------------------------------------479.1 油箱的容積--------------------------------------------------------------------------479.1.1 按使用情況確定油箱容積------------------------------------------------------479.1.2 按系統(tǒng)發(fā)熱和散熱計(jì)算確定油箱容量---------------------------------------47第十章 液壓泵站的選擇---------------------------------------------------------------5010.1 液壓泵站的組成及分類----------------------------------------------------------5010.2 液壓泵站的選擇-------------------------------------------------------------------50第十一章 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)---------------------------------------------------------5111.1 缸筒----------------------------------------------------------------------------------5111.1.1 缸筒與缸蓋的連接形式--------------------------------------------------------51各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=171487912711.1.2 強(qiáng)度計(jì)算--------------------------------------------------------------------------5211.1.3 缸筒材料及加工要求-----------------------------------------------------------5311.1.4 缸蓋材料及加工要求-----------------------------------------------------------5411.2 活塞和活塞桿----------------------------------------------------------------------5411.2.1 活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu)形式-----------------------------------------------------5411.2.2 活塞、活塞桿材料及加工要求-----------------------------------------------5511.3 活塞桿導(dǎo)向套----------------------------------------------------------------------5611.4 排氣裝置----------------------------------------------------------------------------5611.5 進(jìn)出油口尺寸的確定-------------------------------------------------------------5711.6 密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇-------------------------------------------------------------57第十二章 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算---------------------------------------------------------58總結(jié)------------------------------------------------------------------------------------------60參考文獻(xiàn)------------------------------------------------------------------------------------61各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127摘 要 本次設(shè)計(jì)的題目是全液壓升降機(jī)的設(shè)計(jì)，它主要包括三個(gè)部分的內(nèi)容：主機(jī)的設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，控制部分的設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)中將液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)做為主要的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，主機(jī)的設(shè)計(jì)根據(jù)升降臺(tái)工作時(shí)的主要工作部件進(jìn)行大概的估算。液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)又主要包括了動(dòng)力源，控制元件，執(zhí)行元件，輔助元件的設(shè)計(jì)?？刂撇糠值脑O(shè)計(jì)為附加部分，主要設(shè)計(jì)控制電路圖。關(guān)鍵字：升降機(jī) 液壓系統(tǒng) 執(zhí)行元件ABSTRACTThis design topic is the entire plunger elevator design, it mainly includes three partial contents: Host computer design, hydraulic system design, control section design. Makes in this design the hydraulic system design for the main content carries on the design, time the host computer design basis shengjiang--tai work main working part carries on the general estimate. The hydraulic system design has mainly included the power supply, checks the part, the functional element, auxiliary part design. The control section design for supplements the part, mainly designs the check circuit diagram.各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127Keywords: Elevator hydraulic system functional element第一章 緒 論這次畢業(yè)是學(xué)校為我們每個(gè)工科學(xué)生安排的一次實(shí)踐性的總結(jié)，使就業(yè)前的一次大練兵，是對(duì)每個(gè)學(xué)生四年來(lái)所學(xué)知識(shí)的總體檢測(cè)，使我們?yōu)檫M(jìn)入工廠工作做好了準(zhǔn)備。本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì)，升降機(jī)是一種升降性能好，適用范圍廣的貨物舉升機(jī)構(gòu)，可用于生產(chǎn)流水線高度差設(shè)備之間的貨物運(yùn)送，物料上線，下線，共件裝配時(shí)部件的舉升，大型機(jī)庫(kù)上料，下料，倉(cāng)儲(chǔ)裝卸等場(chǎng)所，與叉車等車輛配套使用，以及貨物的快速裝卸等。它采用全液壓系統(tǒng)控制，采用液壓系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：（1）在同等的體積下，液壓裝置能比其他裝置產(chǎn)生更多的動(dòng)力，在同等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊，液壓馬達(dá)的體積和重量只有同等功率電機(jī)的 12%。（2）液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕，慣性小，反應(yīng)快，液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)，制動(dòng)和頻繁的換向。（3）液壓裝置可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速， （調(diào)速范圍可達(dá)到 2000） ，還可以在運(yùn)行的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)調(diào)速。（4）液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，他對(duì)液體壓力，流量和流動(dòng)方向易于進(jìn)行調(diào)解或控制。（5）液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。（6）液壓元件以實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，通用化，壓也系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造和使用都比較方便。當(dāng)然液壓技術(shù)還存在許多缺點(diǎn)，例如，液壓在傳動(dòng)過(guò)程中有較多的能量損失，液壓傳動(dòng)易泄露，不僅污染工作場(chǎng)地，限制其應(yīng)用范圍，可能引起失火事故，而且影響執(zhí)行部分的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性及正確性。對(duì)油溫變化比較敏感，液壓元各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127件制造精度要求較高，造價(jià)昂貴，出現(xiàn)故障不易找到原因，但在實(shí)際的應(yīng)用中，可以通過(guò)有效的措施來(lái)減小不利因素帶來(lái)的影響。我國(guó)的液壓技術(shù)是在新中國(guó)成立以后才發(fā)展起來(lái)的。自從 1952 年試制出我國(guó)第一個(gè)液壓元件——齒輪泵起，迄今大致經(jīng)歷了仿制外國(guó)產(chǎn)品，自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和引進(jìn)消化提高等幾個(gè)階段。進(jìn)年來(lái)，通過(guò)技術(shù)引進(jìn)和科研攻關(guān)，產(chǎn)品水平也得到了提高，研制和生產(chǎn)出了一些具先進(jìn)水平的產(chǎn)品。目前，我國(guó)的液壓技術(shù)已經(jīng)能夠?yàn)橐苯?、工程機(jī)械、機(jī)床、化工機(jī)械、紡織機(jī)械等部門(mén)提供品種比較齊全的產(chǎn)品。但是，我國(guó)的液壓技術(shù)在產(chǎn)品品種、數(shù)量及技術(shù)水品上，與國(guó)際水品以及主機(jī)行業(yè)的要求還有不少差距，每年還需要進(jìn)口大量的液壓元件。今后，液壓技術(shù)的發(fā)展將向著一下方向：（1）提高元件性能，創(chuàng)制新型元件，體積不斷縮小。（2）高度的組合化，集成化，模塊化。（3）和微電子技術(shù)結(jié)合，走向智能化。總之，液壓工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的比重是很大的，他和氣動(dòng)技術(shù)常用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的工業(yè)化水平。本次設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照指導(dǎo)要求進(jìn)行，其間得到老師和同學(xué)們的幫助，在此向他們表示誠(chéng)摯的謝意。由于本人水平和知識(shí)所限，其中錯(cuò)誤在所難免，懇望老師予以指導(dǎo)修正。各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127第二章 工藝參數(shù)計(jì)工況分析2.1 升降級(jí)的工藝參數(shù)本設(shè)計(jì)升降機(jī)為全液壓系統(tǒng)，相關(guān)工藝參數(shù)為：額定載荷：2500kg最低高度：200 mm最大起升高度：1500mm最大高度：1700mm平臺(tái)尺寸：4000x2000mm電源：380v,50Hz2.2 工況分析本升降機(jī)是一種升降性能好，適用范圍廣的貨物舉升機(jī)構(gòu)，和用于生產(chǎn)流水線高度差設(shè)備之間的貨物運(yùn)送，物料上線、下線。工件裝配時(shí)調(diào)節(jié)工件高度，高出給料機(jī)運(yùn)送，大型部件裝配時(shí)的部件舉升，大型機(jī)庫(kù)上料、下料 。倉(cāng)儲(chǔ)，裝卸場(chǎng)所，與叉車等裝運(yùn)車輛配套使用，即貨物的快速裝卸等。該升降臺(tái)主要有兩部分組成：機(jī)械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。機(jī)械機(jī)構(gòu)主要起傳遞和支撐作用，液壓系統(tǒng)主要提供動(dòng)力，他們兩者共同作用實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的功能。各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127第三章 升降機(jī)機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算3.1 升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動(dòng)機(jī)理 3.1.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)型式根據(jù)升降機(jī)的平臺(tái)尺寸 ，參考國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的工藝參數(shù)可402m?知，該升降機(jī)宜采用單雙叉機(jī)構(gòu)形式：即有兩個(gè)單叉機(jī)構(gòu)升降臺(tái)合并而成，有四個(gè)同步液壓缸做同步運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到升降機(jī)升降的目的。其具體結(jié)構(gòu)形式為： 液 壓 缸支 架液 壓 缸 支 架 載 荷圖 3.1 圖 3.1 所示即為該升降機(jī)的基本結(jié)構(gòu)形式，其中 1.2.3.4.為支架，主要起支撐作用和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化形式的作用，一方面支撐上頂板的載荷，一方面通過(guò)其鉸接將液壓缸的繩縮運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為平臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)，上頂板與載荷直接接觸，將載荷轉(zhuǎn)化為均布載荷，從而增強(qiáng)局部承載能力。下底架主要起支撐和載荷傳遞作用，它不僅承擔(dān)著整個(gè)升降機(jī)的重量，而且能將作用力傳遞到地基上。通過(guò)這些機(jī)構(gòu)的相互配合，實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。3.1.2 升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理升降機(jī)的基本運(yùn)動(dòng)機(jī)理如下圖所示：各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127圖 3.2兩支架在 o 點(diǎn)鉸接，支架 1 上下端分別固定在上、下板面上，通過(guò)活塞桿的伸縮和鉸接點(diǎn) o 的作用實(shí)現(xiàn)貨物的舉升。根據(jù)以上分析，升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可以敘述如下：支架 2、3 為升降機(jī)機(jī)構(gòu)中的固定支架，他們與底板的鉸接點(diǎn) 做不完整的圓周運(yùn)動(dòng)，支架 1、4 為23,O活動(dòng)支架，他們?cè)谝簤焊椎淖饔孟掠勺畛醯膸缀跛綘顟B(tài)逐漸向后來(lái)的傾斜位置運(yùn)動(dòng)，在通過(guò)支架之間的絞合點(diǎn)帶動(dòng) 2、3 也不斷向傾斜位置運(yùn)動(dòng)，以使升降機(jī)升降。各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127o324651圖 3.3 初態(tài)時(shí)，上寫(xiě)底板處于合閉狀態(tài)，支架 1、2、3、4 可近似看作為水平狀態(tài)，隨著液壓油不斷的輸入到液壓缸中，活塞桿外伸，將支架 2 頂起，支架 2 上升時(shí)，由于絞合點(diǎn) o 的作用使支架 1 運(yùn)動(dòng)，1 與液壓缸相連，從而液壓缸也開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，通過(guò)一系列的相互運(yùn)動(dòng)和作用，使上頂板上升，當(dāng)上升到指定高度時(shí)，液壓缸停止運(yùn)動(dòng)，載荷便達(dá)到指定高度。3.2 升降機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計(jì)3.2.1 升降機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和確定根據(jù)升降臺(tái)的工藝參數(shù)和他的基本運(yùn)動(dòng)機(jī)理來(lái)確定支架 1、2、3、4 的長(zhǎng)度和截面形狀。 之間的距離和液壓缸的工作行程。23O設(shè) ( )，則 1、2、3 、4 支架的長(zhǎng)度可以確定為x?0m?,即支架和地板垂直時(shí)的高度應(yīng)大于 ,這樣才能保證其最,1.5)2h?? 1.5m大升降高度達(dá)到 ，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中任意兩個(gè)位置的示意圖表示如下： 各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127N1MOBCA圖 3.4 設(shè)支架 1、2 和 3、4 都在其中點(diǎn)處絞合，液壓缸頂端與支架絞合點(diǎn)距離中點(diǎn)為 t ,根據(jù)其水平位置的幾何位置關(guān)系可得： .40xt??下面根據(jù)幾何關(guān)系求解上述最佳組合值：初步分析： 值范圍為 ,取值偏小，則上頂板 點(diǎn)承力過(guò)大，x01x?23,O還會(huì)使支架的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，造成受力情況不均勻。X 值偏小，則會(huì)使液壓缸的行程偏大，并且會(huì)造成整個(gè)機(jī)構(gòu)受力情況不均勻。在該設(shè)計(jì)中，可以選擇幾個(gè)特殊值： =0.4m, =0.6m, =0.8m，分別根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系計(jì)算出 h 和 t。然后分xx析上下頂板的受力情況。選取最佳組合值便可以滿足設(shè)計(jì)要求。（1 ） =0.4支架長(zhǎng)度為 h=2-x/2=1.8m=h/2=0.9m2OC液壓缸的行程設(shè)為 l,升降臺(tái)上下頂板合并時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系可得到：l+t=0.9 升降臺(tái)完全升起時(shí)，有幾何關(guān)系可得到：各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127=221.80951.cos?????22(0.9).5()tlt??聯(lián)合上述方程求得：t=0.355ml=0.545m即液壓缸活塞桿與 2 桿絞合點(diǎn)與 2 桿中心距為 0.355m.活塞行程為0.545m（2 ） =0.6x支架長(zhǎng)度為=2-x/2=1.7m=h/2=0.85m2OC液壓缸的行程設(shè)為 l,升降臺(tái)上下頂板合并時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系可得到：l+t=0.9 升降臺(tái)完全升起時(shí)，有幾何關(guān)系可得到：=221.708.5cos?????22(0.8).()5tlt???聯(lián)合上述方程求得：t=0.32ml=0.53m即液壓缸活塞桿與 2 桿絞合點(diǎn)與 2 桿中心距為 0.32m.活塞行程為 0.53m（3 ） =0.8x支架長(zhǎng)度為=2-x/2=1.6m=h/2=0.8m2OC液壓缸的行程設(shè)為 l,升降臺(tái)上下頂板合并時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系可得到：l+t=0.9 升降臺(tái)完全升起時(shí)，有幾何關(guān)系可得到：=221.60571.cos?????22(0.8).57()0tl???聯(lián)合上述方程求得：t=0.284m各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127l=0.516m即液壓缸活塞桿與 2 桿絞合點(diǎn)與 2 桿中心距為 0.284m.活塞行程為0.516m現(xiàn)在對(duì)上述情況分別進(jìn)行受力分析：（4 ） x=0.4m ,受力圖如下所示：（5 ） x=0.6m ,受力圖如下所示（6 ） x=0.8m ,受力圖如下所示各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127圖 3.5比較上述三種情況下的載荷分布狀況，x 去小值，則升到頂端時(shí)，兩相互絞合的支架間的間距越大，而此時(shí)升降臺(tái)的載荷為均布載荷，有材料力學(xué)理論可知，此時(shí)兩支架中點(diǎn)出所受到的彎曲應(yīng)力為最大，可能會(huì)發(fā)生彎曲破壞，根據(jù)材料力學(xué)中提高梁的彎曲強(qiáng)度的措施??maxaxMw???知，合理安排梁的受力情況，可以降低 值，從而改善提高其承載能力。分ax析上述 x=0.4m.x=0.6m,x=0.8m 時(shí)梁的受力情況和載荷分布情況，可以選擇第二種情況，即 x=0.6m 時(shí)的結(jié)構(gòu)作為升降機(jī)固定點(diǎn) 的最終值，由此便可23O以確定其他相關(guān)參數(shù)如下：t=0.32m. l=0.53m, h=1.7m 3.2.2 升降機(jī)支架和下底板結(jié)構(gòu)的確定3.2.2.1 上頂板結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度校核上頂板和載荷直接接觸，其結(jié)構(gòu)采用由若干根相互交叉垂直的熱軋槽剛通過(guò)焊接形式焊接而成，然后在槽鋼的四個(gè)側(cè)面和上頂面上鋪裝4000x2000x3mm 的汽車板，其結(jié)構(gòu)形式大致如下所示：圖 3.7 沿平臺(tái)的上頂面長(zhǎng)度方向布置 4 根 16 號(hào)熱軋槽剛，沿寬度方向布置 6 根各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=171487912710 號(hào)熱軋槽剛，組成上圖所示的上頂板結(jié)構(gòu)。在最外緣延長(zhǎng)度方向加工出安裝上下支架的滑槽。以便上下支架的安裝。滑槽的具體尺寸根據(jù)上下支架的具體尺寸和結(jié)構(gòu)而定。 沿長(zhǎng)度方向的 4 根 16 號(hào)熱軋槽剛的結(jié)構(gòu)參數(shù)為 =1hbdtr?,截面面積為 ，理論重量為 ，16058.10.5m??25.16cm9.752/kgm抗彎截面系數(shù)為 。沿寬度方向的 6 根 10 號(hào)熱軋槽剛的結(jié)構(gòu)參數(shù)為37c= ,截面面積為 ，理論重1hbdtr48..42?21.84c量為 ，抗彎截面系數(shù)為 。0./kgm397cm其質(zhì)量分別為：4 根 16 號(hào)熱軋槽剛的質(zhì)量為：19.752316kg???6 根 10 號(hào)熱軋槽剛的質(zhì)量為：20.m菱形汽車鋼板質(zhì)量為： 345.624.8kg??3.2.2.2 強(qiáng)度校核升降臺(tái)上頂板的載荷是作用在一平臺(tái)上的，可以認(rèn)為是一均布載荷，由于該平板上鋪裝汽車鋼板，其所受到的載荷為額定載荷和均布載荷之和，其載荷密度為：Fql?F 汽車鋼板和額定載荷重力之和。 Nl 載荷的作用長(zhǎng)度。m,沿長(zhǎng)度方向?yàn)?16m,寬度方向?yàn)?12m.其中 12=(m)gG?額 載帶入數(shù)據(jù)得：F=29604N沿長(zhǎng)度方向有： Fql?各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127帶入數(shù)據(jù)有： 29604185qN??分析升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，可以發(fā)現(xiàn)在升降機(jī)剛要起升時(shí)和升降機(jī)達(dá)到最大高度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)梁受彎矩最大的情況 ，故強(qiáng)度校核只需要分析該狀態(tài)時(shí)的受力情況即可，校核如下：其受力簡(jiǎn)圖為：圖 3.8該升降臺(tái)有 8 個(gè)支架，共有 8 個(gè)支點(diǎn)，假設(shè)每個(gè)支點(diǎn)所受力為 N，則平很方程可列為：即 0Y??0NF??將 N 帶入上式中：29604F?185根據(jù)受力圖，其彎矩圖如下所示：AB 段： ()2qMxx??=1850-925 （ ）01.7xm?BC 段： 2()(1.7)xNx?=3700x-3145-925 （ ）..3xCD 段與 AB 段對(duì)稱。各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127圖 3.9由彎矩圖可知該過(guò)程中的最大彎矩為 ： max1850N??根據(jù)彎曲強(qiáng)度理論：??max?axsMWn???即梁的最大彎曲應(yīng)力應(yīng)小于其許用彎曲應(yīng)力。 式中： W 抗彎截面系數(shù) 3沿長(zhǎng)度方向?yàn)?16 號(hào)熱軋槽鋼 63170m???鋼的屈服極限 S?25sMPa?n 安全系數(shù) n=3代入數(shù)據(jù)：=max61850.7sPan?????85a由此可知，強(qiáng)度符合要求。升降臺(tái)升到最高位置時(shí)，分析過(guò)程如下：與前述相同： 1850N?各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127彎矩如下： FA 段： ( )2()qMx?01.7xm?=925 2AB 段： ( )().9)xNx?.91.7x?= 2185065BC 段： ( ) 2().)(.)qMxx???.2.3xm= 3748109?CD 段與 AB 段對(duì)稱，AF 段和 DE 段對(duì)稱.圖３．９由彎矩圖可知該過(guò)程中的最大彎矩為 ： max193.5N??根據(jù)彎曲強(qiáng)度理論：??axmaxsMWn???即梁的最大彎曲應(yīng)力應(yīng)小于其許用彎曲應(yīng)力。 式中： W 抗彎截面系數(shù) 沿長(zhǎng)度方向?yàn)?16 號(hào)熱軋槽鋼 3各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=171487912763170Wm???鋼的屈服極限 S?25sMPa??n 安全系數(shù) n=3代入數(shù)據(jù)：=max6193.250.7sPan?????85a由計(jì)算可知，沿平臺(tái)長(zhǎng)度方向上 4 根 16 號(hào)熱軋槽鋼完全可以保證升降臺(tái)的強(qiáng)度要求。同樣分析沿寬度方向的強(qiáng)度要求：均布載荷強(qiáng)度為： Fql?F 汽車板及 16 號(hào)槽鋼與載荷重力 l 載荷作用長(zhǎng)度 2x6=12m帶入相關(guān)數(shù)據(jù)， 2307/qNm?受力圖和彎矩圖如下所示：（ ）()2qMxx??02xm?= 218503.圖３．１０各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127由彎矩圖知： max69.5MN?最大彎曲應(yīng)力為： ??max17.6MPW???故寬度方向也滿足強(qiáng)度要求。3.2.2.3 支架的結(jié)構(gòu)支架由 8 根形狀基本相同的截面為矩形的鋼柱組成，在支架的頂端和末端分別加工出圓柱狀的短軸，以便支架的安裝。支架在升降機(jī)結(jié)構(gòu)中的主要功能為載荷支撐和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化，將液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)，通過(guò)與其鉸合的支點(diǎn)轉(zhuǎn)化為平臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)，支架的結(jié)構(gòu)除應(yīng)滿足安裝要求外，還應(yīng)保證有足夠的剛度和強(qiáng)度，一時(shí)期在升降運(yùn)動(dòng)中能夠平穩(wěn)安全運(yùn)行。每根支架的上頂端承受的作用力設(shè)為 N.則有等式：1238()NmgG??額 載求得：N=3848N分析支架的運(yùn)動(dòng)形式和受力情況，發(fā)現(xiàn)支架在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受力情況比較復(fù)雜，它與另一支架鉸合點(diǎn)給予底座的固定點(diǎn)的受里均為大小和方向?yàn)槲粗氖噶?，故該?wèn)題為超靜定理論問(wèn)題，已經(jīng)超出本文的討論范圍，本著定性分析和提高效率的原則，再次宜簡(jiǎn)化處理，簡(jiǎn)化的原則時(shí)去次留主，即將主要的力和重要的力在計(jì)算中保留，而將對(duì)梁的變形沒(méi)有很大影響的力忽略不計(jì)，再不改變其原有性質(zhì)的情況下可以這樣處理。根據(jù)甘原則，再次對(duì)制假所收的力進(jìn)行分析，可以看出與液壓缸頂桿聯(lián)結(jié)點(diǎn)的力為之家所受到的最主要的力，它不僅受液壓缸的推力，而且還將受到上頂班所傳遞的作用力，因此，與液壓缸頂桿相連接的支架所厚道的上頂板的力為它所受到的最主要的力，在此，將其他的力忽略，只計(jì)算上頂板承受的由載荷和自重所傳遞的載荷力。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示：各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127圖 3.11所產(chǎn)生的彎矩為：N? MNL??每個(gè)支架的支點(diǎn)對(duì)上頂板的作用力 NL 液壓缸與支架鉸合點(diǎn)距支點(diǎn)之間的距離 m代入數(shù)據(jù)： 3840.5239??假定改支架為截面為長(zhǎng)為 a,寬為 b 的長(zhǎng)方形，則其強(qiáng)度應(yīng)滿足的要求是：??max??sMWn??式中： M 支架上所受到的彎矩 NmW 截面分別為 a,b 的長(zhǎng)方形抗彎截面系數(shù)236abWm???sn??1.5所選材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼 s 235Q235SMPa?將數(shù)據(jù)代入有： 29035ab??求得： 78cm上式表明：只要街面為 a,b 的長(zhǎng)方形滿足條件 ，則可以滿足強(qiáng)2378abcm?各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127度要求，取 ，則其 符合強(qiáng)度要求。5,3.acmb?23387.5abcm??這些鋼柱的質(zhì)量為： 44810.91.78h Kg??????支架的結(jié)構(gòu)還應(yīng)該考慮裝配要求，液壓缸活塞桿頂端與支架采用耳軸結(jié)構(gòu)連接，因此應(yīng)在兩支架之間加裝支板，以滿足動(dòng)力傳遞要求。3.2.2.4 升降機(jī)底座的設(shè)計(jì)和校核升降機(jī)底座在整個(gè)機(jī)構(gòu)中支撐著平臺(tái)的全部重量，并將其傳遞到地基上，他的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是滿足強(qiáng)度要求即可，保證在升降機(jī)升降過(guò)程中不會(huì)被壓潰即可，不會(huì)發(fā)生過(guò)大大變形，其具體參數(shù)見(jiàn)裝配圖。第四章 升降機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在本升降臺(tái)的設(shè)計(jì)中主要是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，它與主機(jī)的設(shè)計(jì)是緊密相關(guān)的，往往要同時(shí)進(jìn)行，所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)應(yīng)符合主機(jī)的拖動(dòng)、循環(huán)要求。還應(yīng)滿足組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作安全可靠，操縱維護(hù)方便，經(jīng)濟(jì)性好等條件。本升降臺(tái)對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求可以總結(jié)如下：升降臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)采用液壓傳動(dòng)，可選用遠(yuǎn)程或無(wú)線控制，升降機(jī)的升降運(yùn)動(dòng)由液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)經(jīng)轉(zhuǎn)化而成為平臺(tái)的起降，其工作負(fù)載變化范圍為各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=17148791270~~~2500Kg，負(fù)載平穩(wěn)，工作過(guò)程中無(wú)沖擊載荷作用，運(yùn)行速度較低，液壓執(zhí)行元件有四組液壓缸實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)，要求其工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)合理，安全性優(yōu)良，使用于各種不同場(chǎng)合，工作精度要求一般. 第五章 執(zhí)行元件速度和載荷5.1 執(zhí)行元件類型、數(shù)量和安裝位置類型選擇：表 5.1 執(zhí)行元件類型的選擇往復(fù)直線運(yùn)動(dòng) 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)形式短行程 長(zhǎng)行程 高速 低速擺動(dòng)液壓馬達(dá)各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127執(zhí)行元件的類型 活塞缸柱塞缸 液壓馬達(dá)和絲杠螺母機(jī)構(gòu)高速液壓馬達(dá)低速液壓馬達(dá)根據(jù)上表選擇執(zhí)行元件類型為活塞缸，再根據(jù)其運(yùn)動(dòng)要求進(jìn)一步選擇液壓缸類型為雙作用單活塞桿無(wú)緩沖式液壓缸，其符號(hào)為：圖 5.1 數(shù)量：該升降平臺(tái)為雙單叉結(jié)構(gòu)，故其采用的液壓缸數(shù)量為 4 個(gè)完全相同的液壓缸，其運(yùn)動(dòng)完全是同步的，但其精度要求不是很高。安裝位置：液壓缸的安裝方式為耳環(huán)型，尾部單耳環(huán)，氣缸體可以在垂直面內(nèi)擺動(dòng)，錢(qián)莊的位置為圖 3.6 所示的前后兩固定支架之間的橫梁之上，橫梁和支架組成為一體，通過(guò)橫梁活塞的推力逐次向外傳遞，使升降機(jī)升降。5.2 速度和載荷計(jì)算5.2.1 速度計(jì)算及速度變化規(guī)律參考國(guó)內(nèi)升降臺(tái)類產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)可知。最大起升高度為 1500mm 時(shí)，其平均起升時(shí)間為 45s，就是從液壓缸活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到活塞行程末端所用時(shí)間大約為 45s，設(shè)本升降臺(tái)的最小氣升降時(shí)間為 40s,最大起升時(shí)間為 50s，由此便可以計(jì)算執(zhí)行元件的速度 v:lvt?式中： v 執(zhí)行元件的速度 m/s L 液壓缸的行程 mt 時(shí)間 s 各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127當(dāng) 時(shí)：40ts?=0.01325maxin0.534lvt?/ms當(dāng) 時(shí)：50ts?min.0.16/lvst液壓缸的速度在整個(gè)行程過(guò)程中都比較平穩(wěn)，無(wú)明顯變化，在起升的初始階段到運(yùn)行穩(wěn)定階段，其間有一段加速階段，該加速階段加速度表較小，因此速度變化不明顯，形成終了時(shí)，有一個(gè)減速階段，減速階段加速度亦比較小，因此可以說(shuō)升降機(jī)在整個(gè)工作過(guò)程中無(wú)明顯的加減速階段，其運(yùn)動(dòng)速度比較平穩(wěn)。5.2.2 執(zhí)行元件的載荷計(jì)算及變化規(guī)律執(zhí)行元件的載荷即為液壓缸的總阻力，油缸要運(yùn)動(dòng)必須克服其阻力才能運(yùn)行，因此在次計(jì)算油缸的總阻力即可，油缸的總阻力包括：阻礙工作運(yùn)動(dòng)的切削力 ，運(yùn)動(dòng)部件之間的摩擦阻力 ，密封裝置的摩擦阻力 ，起動(dòng)制動(dòng)或F切 F磨 F密換向過(guò)程中的慣性力 ，回油腔因被壓作用而產(chǎn)生的阻力 ，即液壓缸的總F慣 背阻力也就是它的最大牽引力： =+F?切 磨 密 慣 背（1）切削力。根據(jù)其概念：阻礙工作運(yùn)動(dòng)的力，在本設(shè)計(jì)中即為額定負(fù)載的重力和支架以及上頂板的重力：其計(jì)算式為： F??切 額 載 支 架 上 頂 板（2）摩擦力。各運(yùn)動(dòng)部件之間的相互摩擦力由于運(yùn)動(dòng)部件之間為無(wú)潤(rùn)滑的鋼-鋼之間的接觸摩擦，取 ，0.15?其具體計(jì)算式為： 234FG=mg+G??磨 額 載 （ +）式中各符號(hào)意義見(jiàn)第三章。（3）密封裝置的密封阻力。根據(jù)密封裝置的不同，分別采用下式計(jì)算：O 形密封圈： 液壓缸的推力 F0.3-?密Y 形密封圈： 1=fpdh?密各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127f 摩擦系數(shù)，取 f0.1?p 密封處的工作壓力 Pad 密封處的直徑 m 密封圈有效高度 m 1h密封摩擦力也可以采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，一般取 F051F?密 （ .-）（4）運(yùn)動(dòng)部件的慣性力。其計(jì)算式為： GvFagtt????切慣式中： G 運(yùn)動(dòng)部件的總重力 Ng 重力加速度 2m/s啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)的速度變量 m/s v?起動(dòng)制動(dòng)所需要的時(shí)間 st對(duì)于行走機(jī)械取 ，本設(shè)計(jì)中取值為20.51/st??20.4/（5）背壓力。背壓力在此次計(jì)算中忽略，而將其計(jì)入液壓系統(tǒng)的效率之中。由上述說(shuō)明可以計(jì)算出液壓缸的總阻力為： F=+F?切 磨 密 慣= 1234123(m)gG(m)gG?????額 載 額 載v0.5gt??切 切=(204.8+316+120+188+2500)x9.8+0.15(204.8+316+120)x 9.8+(204.8+316+120+188+2500)x0.4+(204.8+316+120+188+2500) 9.8 0.05 ?=40KN液壓缸的總負(fù)載為 40KN，該系統(tǒng)中共有四個(gè)液壓缸個(gè)液壓缸，故每個(gè)液壓缸需要克服的阻力為 10KN。該升降臺(tái)的額定載荷為 2500Kg ，其負(fù)載變化范圍為 0—2500Kg，在工作各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127過(guò)程中無(wú)沖擊負(fù)載的作用，負(fù)載在工作過(guò)程中無(wú)變化，也就是該升降臺(tái)受恒定負(fù)載的作用。第六章 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定6.1 系統(tǒng)壓力的初步確定液壓缸的有效工作壓力可以根據(jù)下表確定：表 6.1 液壓缸牽引力與工作壓力之間的關(guān)系牽引力 F（KN） 50 工作壓力 P（MPa） 5-7由于該液壓缸的推力即牽引力為 10KN，根據(jù)上表，可以初步確定液壓缸的工作壓力為：p=2MPa 。各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=17148791276.2 液壓執(zhí)行元件的主要參數(shù)6.2.1 液壓缸的作用力液壓缸的作用力及時(shí)液壓缸的工作是的推力或拉力，該升降臺(tái)工作時(shí)液壓缸產(chǎn)生向上的推力，因此計(jì)算時(shí)只取液壓油進(jìn)入無(wú)桿腔時(shí)產(chǎn)生的推力：F= 2cmpD4??式中： p 液壓缸的工作壓力 Pa 取 p= 5(20-3)1Pa?D 活塞內(nèi)徑 m 0.09m 液壓缸的效率 0.95cm?代入數(shù)據(jù):F = 325(901)()10.94????F = 10.3KN即液壓缸工作時(shí)產(chǎn)生的推力為 10.3KN。表 6.1回 路 特 點(diǎn)進(jìn) 油 路 調(diào) 速進(jìn) 油 路 調(diào) 速回 油 裝 被 壓 閥回 油 路 調(diào) 速 背 壓 值1-2x056系 統(tǒng) 被 壓 經(jīng) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù)6.2.2 缸筒內(nèi)徑的確定 該液壓缸宜按照推力要求來(lái)計(jì)算缸筒內(nèi)經(jīng)，計(jì)算式如下： 要求活塞無(wú)桿腔的推力為 F 時(shí)，其內(nèi)徑為：各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=17148791274cmFDp???式中： D 活塞桿直徑 缸筒內(nèi)經(jīng) m F 無(wú)桿腔推力 NP 工作壓力 MPa 液壓缸機(jī)械效率 0.95cm?代入數(shù)據(jù)： D= =0.083m34102.95?D= 83mm 取圓整值為 D=90mm液壓缸的內(nèi)徑，活塞的的外徑要取標(biāo)注值是因?yàn)榛钊突钊麠U還要有其它的零件相互配合，如密封圈等，而這些零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，有專門(mén)的生產(chǎn)廠家，故活塞和液壓缸的內(nèi)徑也應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化，以便選用標(biāo)準(zhǔn)件。6.2.3 活塞桿直徑的確定（1）活塞桿直徑根據(jù)受力情況和液壓缸的結(jié)構(gòu)形式來(lái)確定受拉時(shí)： (0.35)dD??受壓時(shí)： pMPa?(0.35)dD??77?.該液壓缸的工作壓力為為：p=2MPa ,取 。5Pa?0.5,4dDcm?（2）活塞桿的強(qiáng)度計(jì)算活塞桿在穩(wěn)定情況下，如果只受推力或拉力，可以近似的用直桿承受拉壓載荷的簡(jiǎn)單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行：??62104Fd??????式中： F 活塞桿的推力 Nd 活塞桿直徑 m各類畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q 號(hào)是 1714879127 該論文含配套的圖紙 (需購(gòu)買)畢業(yè)設(shè)計(jì)課程定做 Q*Q=1714879127材料的許用應(yīng)力 MPa 活塞桿用 45 號(hào)鋼 ???,340,2.5sMPann???代入數(shù)據(jù)：363210.4(5)??=6.3MPa
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