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文檔簡介
1、目 錄 1 緒論 . 1 1.1 升降平臺(tái)的簡介 . 1 1.2 升降平臺(tái)分類 . 1 1.3 液壓升降臺(tái)的工作原理 . 2 1.4 液壓缸驅(qū)動(dòng)的剪叉升降平臺(tái)的國內(nèi)外產(chǎn)品現(xiàn)狀 . 3 2 剪叉式液壓升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)位置參數(shù) . 9 2.1 剪叉式液壓起落平臺(tái)位置參數(shù)剖析 . 9 2.2 剪叉式液壓升降平臺(tái)具體分析 . 5 2.2.1 本課題采用基本參數(shù)如下: . 5 2.2.2 剪叉桿的校核 . 6 3 剪叉式升降平臺(tái)模型建立 . 9 3.1 UG 簡介 . 9 3.2 剪叉式液壓升降臺(tái)模型的建立 . 9 3.3 剪叉式液壓升降臺(tái)模型的仿真 . 14 3.3.1 運(yùn)動(dòng)仿真模塊簡介 . 14 3.3
2、.2 創(chuàng)建連桿 . 14 4 剪叉式液壓升降臺(tái)零部件選擇 . 18 4.1 液壓缸主要結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 . 18 4.1.1 缸體端部聯(lián)接方式 . 18 4.2 活塞 . 18 4.2.1 活塞與活塞桿的聯(lián)接 . 19 4.2.2 密封結(jié)構(gòu) . 19 4.2.3 活塞的材料 . 19 4.2.4 活塞的技術(shù)要求 . 17 4.3 液壓系統(tǒng)原理圖 . 18 致謝 . 19 22. . 參考文獻(xiàn) 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 剪叉式液壓升降臺(tái)剪叉式液壓升降臺(tái) 1 1 緒論 1.1 升降平臺(tái)的簡介升降平臺(tái)是一種將人或貨物升降到某個(gè)高度的機(jī)械設(shè)備,一種結(jié)構(gòu)相對(duì)簡 單的起重設(shè)備機(jī)械,它擁有舉升力大、升
3、降面積大、升降平穩(wěn)、噪音低、操作方便、維修簡便、并能夠停在升降范圍內(nèi)的任意位置上。被廣泛的應(yīng)用在倉庫、碼可以作為一種比較好使用在人員登高工作和貨物自動(dòng)化生產(chǎn)線等多個(gè)行業(yè),頭、 垂直運(yùn)輸起重機(jī)械。與人類的發(fā)展文明一樣長 升降平臺(tái)隨著人類對(duì)垂直運(yùn)送設(shè)備的需求而出現(xiàn),在工業(yè)革久,最初的升降平臺(tái)采用最基本的動(dòng)力方式如人力、畜力等提升重量。 命時(shí)代之前,這些動(dòng)力方式常常被升降裝置廣泛采用。 現(xiàn)在升降臺(tái)多采用液壓式和氣壓式兩種方式,其中液壓式因?yàn)樯灯椒€(wěn),占體積小,提供動(dòng)力大等優(yōu)勢(shì)被廣泛使用,使用該設(shè)備多采用剪叉式升降臂,設(shè)備占體積小,移動(dòng)方便,工作環(huán)境限制小,如今的升降臺(tái)更加添加了許多輔助設(shè)備,如安全防
4、護(hù)裝置 目前世界升降臺(tái)的最高成就應(yīng)該是非瑞士格勞賓登州正在建設(shè)的“圣哥達(dá)隧道”上的一部大型升降平臺(tái)莫屬了。 “圣哥達(dá)隧道”是一條從阿爾卑斯山滑雪勝地通往歐洲其他國家的地下較長的鐵路隧道,總長 57 公里。位于距離地面大約在八百米的“阿爾卑斯”高速列車站,打算要建設(shè)一部直接到達(dá)地面上的升降臺(tái)。建成完工后,將會(huì)成為現(xiàn)今世界上升降總距離最長的一臺(tái)升降平臺(tái)設(shè)備了。游客登上升降平臺(tái)后利用升降臺(tái)到達(dá)地面,時(shí)間更短,更加方便,就可以登上阿爾卑斯冰河觀光快速列車,在經(jīng)過兩個(gè)時(shí)辰后就能夠到達(dá)山頂?shù)亩燃俅辶耍涂梢韵硎苁孢m的生活了。 1.2 升降平臺(tái)分類 按照移動(dòng)的方方式分為:固定式、拖拉式、自行式、車載式、可駕
5、駛式。 固定式:這種方式是盛機(jī)械升降穩(wěn)定性好,適用范圍的產(chǎn)品,他主要用在車間生產(chǎn)線的高度差之間貨物,運(yùn)輸貨物,材料,裝配線,工件使用裝配時(shí)候調(diào)節(jié)工件與設(shè)備高度等。 車載式:是為提高升降平臺(tái)的機(jī)動(dòng)移動(dòng)性,將升降平臺(tái)固定車上,由汽車引1 1 這種方實(shí)現(xiàn)車載式升降平臺(tái)的升降功能。擎提供動(dòng)力,無需外接額外動(dòng)力設(shè)備, 式可以適應(yīng)工廠區(qū)內(nèi)外的高空作業(yè)任務(wù)。液壓式是廣泛應(yīng)用于汽車制造,集裝箱裝卸,模具制造等各種場(chǎng)合液壓式:可配備各種類型的表面形式,可以用在不同的海拔高度,和工廠的生產(chǎn)線,同時(shí),具有多種控制方式,具有升降平穩(wěn),準(zhǔn)確,頻繁啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn),承載能力大和其他 應(yīng)用程序,可以有效地解決工業(yè)工廠中各種困難的
6、升降工作。曲柄能懸,工作臂可伸縮,可以在多點(diǎn)起吊點(diǎn)跨越一曲臂式高空作業(yè)平臺(tái):可以同時(shí)提供兩個(gè)以上的定高度的障礙物或工作;在這個(gè)平臺(tái)上,承載能力大,度旋轉(zhuǎn)一定的半徑,升降平臺(tái)是人的工作,并會(huì)帶來一定的設(shè)備,可在一個(gè) 360 移動(dòng)方便。高強(qiáng)度的材料和套筒液壓升降平臺(tái)廣泛應(yīng)用于多級(jí)液壓缸垂直升降,筒式:可使升降平臺(tái)具有較高的塔體壯結(jié)構(gòu)的使用,材料的機(jī)械性能的高標(biāo)準(zhǔn)的使用, 穩(wěn)定性。又名車載式,由升降平臺(tái)和汽車兩部分配套改裝組成的。它使用可駕駛式: 汽車引擎動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)升降平臺(tái)的升降功能。 液壓升降臺(tái)的工作原理 1.3 液壓機(jī)構(gòu),電動(dòng)控制機(jī)構(gòu),支撐機(jī)構(gòu)組成的一種升降機(jī)升降機(jī)由行走機(jī)構(gòu),設(shè)備。液壓油由葉片
7、泵形成一定的壓力,經(jīng)過濾油器、隔爆型電磁換向閥、節(jié)流閥、液控單向閥、平衡閥進(jìn)入液缸下端,使液缸的活塞向上運(yùn)動(dòng),提升重物,液通缸上端回油經(jīng)隔爆型電磁換向閥回到油箱,其額定壓力通過溢流閥進(jìn)行調(diào)整,使升降機(jī)起升過壓力的表觀察壓力表的讀數(shù)值。液壓升降平臺(tái)的剪叉機(jī)械結(jié)構(gòu),并有較高的穩(wěn)定性,寬大的作業(yè)平臺(tái)和較高的承載能力,使高空作業(yè)范圍更大、 適合多人同時(shí)作業(yè)。它使高空作業(yè)效率更高,安全更保障。 用戶可根據(jù)自己的使用范圍選用動(dòng)力方式及配置: 動(dòng)力系統(tǒng):電瓶直流供電、單相或三相電源,柴油機(jī),液壓泵。1. 2. 行走:輔助自行式、兩輪牽引式、自駕式、以及汽車改裝式。 支腿:機(jī)械支腿、液壓支腿、普通手搖支腿、抽
8、拉式支腿。3. 控制系統(tǒng)。PIC4. 控制系統(tǒng):防爆式電控系統(tǒng)、遙控式控制系統(tǒng)、 2 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1.4 液壓缸驅(qū)動(dòng)的剪叉升降平臺(tái)的國內(nèi)外產(chǎn)品現(xiàn)狀 更多的海外生產(chǎn)下降平臺(tái)的狀態(tài),如日本、德國、美國、英國。起落臺(tái)已 經(jīng)在國外發(fā)展很久了,多節(jié)單節(jié)段,移動(dòng),固定的,在工業(yè),航空,船舶,商業(yè)應(yīng)用廣泛,倉庫碼頭。國外設(shè)計(jì)升降設(shè)備較早,擁有豐富的經(jīng)驗(yàn),他們?cè)诓粩嚅_發(fā)新的產(chǎn)品,并且應(yīng)用在新的工作環(huán)境中,耐用度比國內(nèi)大多數(shù)升降臺(tái)好。 升降平臺(tái)目前廣泛采用的是基于雙鉸接剪叉結(jié)構(gòu)的發(fā)展,經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展,改進(jìn),升降平臺(tái),形成不同的功能特性,比如:固定式、自行走式、高空作業(yè)式等。 1.5 課題研究的
9、目的意義 通過研究剪叉式升降臺(tái)可以了解零部件設(shè)計(jì)過程,整機(jī)裝配的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),三 維模塊化建立,讓學(xué)習(xí)零散知識(shí)模塊化,規(guī)范化。運(yùn)動(dòng)仿真是UG/CAE(Computer Aided Engineering) 模塊中的主要組成部分,他能把許多復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)分析,動(dòng)態(tài)分析和二維或者三維的機(jī)制。利用 UG 建模功能建立一個(gè)三維模型,利用 UG運(yùn)動(dòng)的三維模型的每個(gè)組件的功能提供了一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),之間建立相應(yīng)的連接組件之間可以建立一個(gè)仿真模型。UG/Modeling 的功能能夠?qū)\(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行大量的裝配分析工作、運(yùn)動(dòng)性合理分析工作等,得到很多運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)的仿真模型,驗(yàn)證了該機(jī)制的設(shè)計(jì)
10、是合理的分析,改變和可以使用圖形輸出部件的位移,加速度,速度和力量的協(xié)調(diào)。 1.6 課題研究的主要內(nèi)容 1.對(duì)剪叉式升降臺(tái)工藝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.剪叉式升降平臺(tái) 2 部分應(yīng)用 UG 軟件建模 3.UG 軟件實(shí)現(xiàn)剪叉式升降臺(tái)的裝配 4.UG 實(shí)現(xiàn)剪叉式升降臺(tái)運(yùn)動(dòng)的仿真 綜上所述,本研究的重點(diǎn)是基于剪叉式升降平臺(tái) UG 三維建模,完成設(shè)計(jì)和基于UG 軟件過程模型的建模,實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)仿真。在這基礎(chǔ)上。對(duì)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,認(rèn)識(shí)并了解相應(yīng)的結(jié)構(gòu)功能,并確定模型總體的參數(shù)及機(jī)構(gòu)型式,定位方式和驅(qū)動(dòng)方式,對(duì)模型工作部件的設(shè)計(jì)和計(jì)算。 3 1 2 2 剪叉式液壓升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)位置參數(shù)剪叉式液壓升降平臺(tái)機(jī)構(gòu)位置參數(shù)
11、 2.1 剪叉式液壓起落平臺(tái)位置參數(shù)剖析 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)升降平臺(tái)起升最大高度大約在九米,使用六組剪叉,為固定式液壓升降平臺(tái),平臺(tái)上表面尺寸 24501350mm,載重 300kg,采用矩形鋼。提升的一組最大的剪叉臂機(jī)構(gòu)與上平臺(tái)連接式固定鉸鏈連接,另一端鉸接滑塊,平臺(tái)提升/下降,滑靴在滑槽內(nèi)的鋼平臺(tái)腳,可以適應(yīng)剪叉機(jī)構(gòu)變變化。 經(jīng)設(shè)計(jì)篩選四個(gè)液壓缸作為動(dòng)力,機(jī)構(gòu)受力如下圖,設(shè)計(jì)相關(guān)尺寸數(shù)據(jù) 2-1 結(jié)構(gòu)圖圖 hhcosf)sin)(Ls21tan ) ( 2-1 hhsin()(fscos)21 列虛功方程:yyyxxxcossinFsinFcosFFcosFPGIJPJI yyx0sinFsinF
12、cosFHHG 4 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 結(jié)構(gòu)受力圖 2-2 為下端液壓缸上下耳環(huán)兩點(diǎn)和 JH 為上端液壓缸上下耳環(huán)兩點(diǎn)和IG 為剪叉桿與水平線之間的角度 為耳環(huán)與相固定的剪叉臂之間的固定角度 為耳環(huán)自身兩孔中心距離 l 為耳環(huán)下端中心孔到剪叉交叉中心孔距離a P 為負(fù)載 L 為剪叉桿兩端連接孔圓心的距離 為:由以上公式代入得力 Fcos3PL )(2-2 F )sin(lLsin(2a)cossin 2.2 剪叉式液壓升降平臺(tái)具體分析 本課題采用基本參數(shù)如下:2.2.15 1 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)升降平臺(tái)起升最大高度大約在九米,使用六組剪叉,剪叉臂升到最大高度之間角度成九十度,由升降高度和使用剪
13、叉組數(shù)以及最大高度剪叉桿之間的角度計(jì)算得升降臂的長度 L 應(yīng)為 2150mm,耳環(huán)中心距取值 200mm,值選取 la角度取 30 度,升降平臺(tái)重量取值,200kg,300kg985mm,載重,安全系數(shù)取 2 由安全系數(shù)取 2 時(shí),P 應(yīng)取值 10000N,但是剪叉升降平臺(tái)由對(duì)稱兩部分組成,所以計(jì)算時(shí)只計(jì)算一半,所以 P 取值還是 5000N,具體取值數(shù)據(jù)如下: =5-45 度 ,P=5000N , ,=985,=2002150Lla,由公式(2-1 首先計(jì)算液壓缸與水平線之間角度變化范圍)可以計(jì)算得度時(shí)度,所以可以計(jì)算得到 5 度變化到到,式中,L=2150,45 由5fs,將 2.1;中公
14、式代入虛功方程中可以得到如時(shí),45413.455.下公式: cosPL3 (2-3) F )lsin()Lcossina2sin(時(shí) F=5000N。F=18850N;當(dāng)將以上數(shù)據(jù)代入可以得到當(dāng) 時(shí)455升降臺(tái)在 50s 升到規(guī)定的九米高度,所以上升的速度,速度為 0.18m/s. ts/v剪叉桿各點(diǎn)具體受力數(shù)據(jù)引用公式組(2-2)得到具體結(jié)果如下 , ,時(shí)桿受力較大,計(jì)算此時(shí)各點(diǎn)的力,此時(shí)因?yàn)?5N18850P, , , ,由以上數(shù)據(jù)求得如下結(jié)187195as413.2142FlN2500果: F =2712;F=3500;F=-4580; 32 1F=5232;F=212;F=-13104
15、; 645F=3191;F=57910;F=-2980; 978F=-44806;F=-1389;F=-63143; 121110F=3257;F=4408 14132.2.2 剪叉桿的校核 與液壓缸連接的的剪叉桿受力最大,受力情況如下: 6 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2-3 液壓頂桿受力圖圖 X 軸受力投影如上圖:受力在FM F1 處受扭矩最大,在受力sinxPy3max2yII 軸慣性矩,分析軸向力的作用,先計(jì)算桿的橫截面對(duì)ZdAZzhhhh 到)a)和(a-到(- z 的變化為的變化為;y 并且知道 2222bbbb到 a)a)和(到( 2222yM12maxM 由以上可以求得max
16、2Imaxmaxahz 7 1 2-4 剪叉桿界面Nc12 , , Ms 又 2maxnahA 為剪叉桿實(shí)際工作應(yīng)力其中340Mpa 號(hào)鋼材為為質(zhì)料的極限應(yīng)力,關(guān)于 45s ,經(jīng)計(jì)算所設(shè)計(jì)符合要求。2n 為安全系數(shù),一般大于 1,這里取 8 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 剪叉式升降平臺(tái)模型建立 簡介 3.1 UG 公司編制的一款為解決產(chǎn))是 Siemens PLM SoftwareUG(Unigraphics NX用戶可以使用它的數(shù)字化造型和驗(yàn)證手段來了解產(chǎn)品設(shè)品工程方案的應(yīng)用軟件。給予用戶的虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)提供了經(jīng) Unigraphics NX 計(jì)及加工過程。 過實(shí)踐驗(yàn)證的解決方案。
17、提供 UG UG 成功是因?yàn)闉榭蛻籼峁o與倫比的解決方案的成功經(jīng)驗(yàn),這些并剪短產(chǎn)品完成的削減成本,的解決方案可以全面完善地改善設(shè)計(jì)過程的效率,上的 PCPC 硬件的發(fā)展和個(gè)人用戶的快速增長,在時(shí)間。UG 軟件使用范圍隨著 應(yīng)用取得了較快的增長,現(xiàn)今已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)的一個(gè)主流應(yīng)用。 主要功能:UG 工業(yè)設(shè)計(jì)為那些培養(yǎng)創(chuàng)造性和產(chǎn)品技術(shù)革新的工業(yè)設(shè)計(jì)和風(fēng)格提供了強(qiáng)有力的 NX 建模功能,復(fù)雜的產(chǎn)品形狀和機(jī)構(gòu)能被工業(yè)設(shè)計(jì)師迅速地建解決方案。利用 NX并且使用先進(jìn)的渲染和可視化工具來最大限度地滿足設(shè)計(jì)概念的審立和改進(jìn), 美要求。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)擁有高性能的 NX 包含了世界上最強(qiáng)大、最廣泛的產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)
18、用模塊。NX 以滿足工業(yè)中為機(jī)械制造與設(shè)計(jì)提供了便利性和靈活性,機(jī)械設(shè)計(jì)和制圖功能, 設(shè)計(jì)任何復(fù)雜產(chǎn)品的需要。 仿真、確認(rèn)和優(yōu)化環(huán)境中,使用者可以以數(shù)字化的方式仿真、確認(rèn)和優(yōu)化產(chǎn)品及其開發(fā) NX 在 生產(chǎn)商可以通過在開發(fā)設(shè)計(jì)過程中較早地運(yùn)用數(shù)字化仿真性能來改善產(chǎn)品過程。以及對(duì)變質(zhì)量,同時(shí)減少甚至可以去掉用于實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的昂貴耗時(shí)的設(shè)計(jì)、構(gòu)思, 更周期的依賴。 NC 加工所有加工模塊提供基礎(chǔ)框架,該模 UGUG NX 環(huán)境中的加工基礎(chǔ)模塊為聯(lián)接的所有加工模塊提供一個(gè)相同并且操作界面簡潔的圖形化窗口環(huán)境,UG NX 塊為使用者可以在圖形方式下觀測(cè)刀具沿軌跡運(yùn)動(dòng)的實(shí)際情況并且可以對(duì)其進(jìn)行圖 形化修改。模
19、具設(shè)計(jì) UG 是現(xiàn)在較為流行的一款模具設(shè)計(jì)軟件,主要是因?yàn)槠涔δ軓?qiáng)大。 模具設(shè)計(jì)過程復(fù)雜, ,但其中分模是其中關(guān)建的一步。分模有兩種方式:一種是自動(dòng)分模,另一種是手動(dòng)分模,當(dāng)然也不是純粹的手動(dòng),也要用到自動(dòng)分模9 1 工具條的指令,即模具導(dǎo)向。開發(fā)研究的,用戶可以利用注塑模具NXMoldWizard(注塑模向?qū)В┦腔趤砀鶕?jù)自己的需要方便的模塊中配有常用的模架庫和標(biāo)準(zhǔn)件,設(shè)計(jì)的專業(yè)模塊, 進(jìn)行調(diào)整,還可以開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)件,很大程度上提高了模具設(shè)計(jì)的效率。 (注塑模向?qū)В┠K提供了整個(gè)模具設(shè)計(jì)流程,包括產(chǎn)品裝載、 MoldWizard 排位布局、分型、模架加載、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)以及工程制圖等。整個(gè)設(shè)
20、計(jì)過高難度的模具程非常直觀、快捷,它的應(yīng)用設(shè)計(jì)讓普通設(shè)計(jì)者也能完成一些中、設(shè)計(jì)。 剪叉式液壓升降臺(tái)模型的建立 3.2 UG 利用軟件建立了剪叉式升降平臺(tái)的模型。 具體模型效果如圖: 3-3 圖平臺(tái)組成圖 10 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 ,中起升工作臂外臂使用矩形鋼,打孔加軸套,減少摩擦力,連接孔大小為26,總長度為 2250mm 間連接架孔大小為40中間用鋼管聯(lián)接,使用沿管道掃描建模 支撐管建模圖圖 3-5 耳環(huán)使用為了使推力更好的推動(dòng)剪叉臂的伸縮,采用了支架軸上加耳環(huán)的設(shè)計(jì), 草圖,建模拉伸而成具體草圖及效果如下: 圖 3-6 耳環(huán)草圖 形成運(yùn)動(dòng)與液壓缸鏈接的是內(nèi)部支架,由較粗的鋼管作支撐
21、,加上偏置的位置,的扭矩。 液壓缸的設(shè)計(jì)采用活塞,分別建模組裝11 1 活塞桿圖 3-9 液壓缸圖 3-10 端蓋 3-11 圖雙液壓缸用一條油路,使用螺旋鏈接接頭,液壓桿使液壓缸采用一個(gè)油道,用實(shí)心鋼材,油管與液壓缸借口連接,使用螺紋緊固,防止油液泄露,油路如下 12 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 建模: 3-13 油管圖鋼管用沿管道掃描建剪叉機(jī)構(gòu)支撐臂使用由兩個(gè)鋼管連接的矩形鋼材組成,成,鋼材臂使用已經(jīng)建模好的,組裝形成內(nèi)部支撐臂,保證結(jié)構(gòu)牢固性。內(nèi)臂架 如下建模: 3-14 內(nèi)支撐桿圖 底座與工作臂由小腳鏈接,滑動(dòng)摩擦,能夠調(diào)節(jié)工作臂菱形形狀的變化 滑腳 3-15 圖 上剪叉桿與上頂通過如
22、下機(jī)構(gòu)聯(lián)接,鉸接13 1 3-16 上頂連接架圖最后將建好的各個(gè)部件進(jìn)行裝配,使用約束條件將各個(gè)部件定位,必須保 因?yàn)楹笃诘倪\(yùn)動(dòng)仿真是基于前期裝配證不能過約束,并且盡量保證約束正確性,約束的。 建模至此已完成,建模使用的數(shù)據(jù)均采用本身設(shè)計(jì)尺寸,由建模效果可以 肯定設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)基本正確,可以保證結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)升降功能。 剪叉式液壓升降臺(tái)模型的仿真 3.3 運(yùn)動(dòng)仿真模塊簡介 3.3.1 UG 提供機(jī)構(gòu)仿真分析功能,可以在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真分析模塊 MotionNX UG 運(yùn)動(dòng)仿真環(huán)境中定義機(jī)構(gòu),包括定義連桿、定義鉸鏈、定義彈簧、定義阻尼、定仿真環(huán)境中進(jìn)行相應(yīng)分析,仿 UG 義初始運(yùn)動(dòng)條件,添加驅(qū)動(dòng)阻力等等,直接
23、在真定義機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況,得到機(jī)構(gòu)的位移、速度、加速度、力和力矩等。得到的分還可以和運(yùn)動(dòng)分析析結(jié)果可以用來指導(dǎo)修改結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),可以優(yōu)化機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。 ADAMS 連接。軟件 創(chuàng)建連桿 3.3.2 機(jī)構(gòu)升降平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)仿真需要首先定義運(yùn)動(dòng)的連桿 1 底座作為第一連桿,設(shè)定為固定連桿 2. 3. 支撐框架、液壓桿連接桿、上頂架及護(hù)欄分別為一連桿 上移動(dòng)腳輪、下移動(dòng)腳輪分別為一連桿 4. 5. 液壓缸、活塞分別為一連桿 創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)副 3.3.3 14 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 轉(zhuǎn)動(dòng)副 所有剪叉臂之間、液壓缸與機(jī)架、輪子與剪叉臂等,共有個(gè) 33個(gè)旋轉(zhuǎn)副 滑動(dòng)副 輪子與底架、輪子與上頂、液壓缸與液壓桿共有 7
24、個(gè)滑動(dòng)副 固定副 底架作為固定連桿,共有 1 個(gè)固定副 將液壓缸內(nèi)液壓桿與鋼筒滑動(dòng)副作為主動(dòng)件,滑動(dòng)使用運(yùn)動(dòng)函數(shù)內(nèi)的 STEP 函數(shù) 3.3.4 運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果 經(jīng)過仿真模擬可以實(shí)現(xiàn)升降平臺(tái)的起落,已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)功能。 15 1 4 剪叉式液壓升降臺(tái)零部件選擇 4.1 液壓缸主要結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 4.1.1 缸體端部聯(lián)接方式 使用簡單的焊接形式,特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕,使用廣泛。氣缸的焊后變形又很多原因,包括以下幾種:一是與內(nèi)直徑不容易制成的過程這樣的過程中需要注意的地方很多,因此,焊接方式的使用主要用于柱塞式液壓缸。還有其他的聯(lián)接方式也可以實(shí)現(xiàn)此過程。 4.1.2 缸體材料 液壓缸使用
25、的材料有很多種,但是常見的就是那么幾種,液壓缸經(jīng)常使用的原料有 35 號(hào)無縫隙鋼制管、20 號(hào)無縫隙鋼制管,還有 45 號(hào)無縫隙鋼制管材料,由于 20 號(hào)鋼制原料的機(jī)械性能略低,且不可以調(diào)質(zhì)的緣故,通常她在使用過程中應(yīng)用較少。使用焊接性能相對(duì)更好一些的 35 號(hào)無縫隙鋼制管材料焊接缸筒、缸底、缸頭管接頭、耳軸這些零部件時(shí),需要在粗加工后調(diào)質(zhì),效果會(huì)更好一些。對(duì)于其他零部件的焊接來說通常用到 45 號(hào)無縫隙鋼制管材料,而且在粗加工后應(yīng)調(diào)質(zhì)到 240-285HB。氣缸體鍛鋼,鑄鐵,鑄鋼可用于 zg35b 和其他材料,鑄鐵可 ht200-ht350 幾種類型或球墨鑄鐵之間,特殊情況下可采用合金材料。
26、4.1.3 缸體技術(shù)要求 液壓缸內(nèi)孔表面粗糙度由 H8 / 9,如果采用橡膠密封圈,R 0.1-0.4um,如果使用活塞環(huán)密封活塞,RA 0.2-0.4um,并且都需要衍磨。 缸體內(nèi)徑圓度公差值取 10 級(jí),圓柱度公差值應(yīng)為 8 級(jí)。 液壓缸端面的垂直度公差按 7 級(jí)精度篩選。 如果氣缸體和氣缸蓋的螺紋,公制螺紋 6 級(jí)精度。 為了防止腐蝕,提高氣缸的使用壽命,氣缸壁表面應(yīng)鍍鉻層厚度 30-40,鍍鉻完成珩磨和拋光。 4.2 活塞 4.2.1 活塞與活塞桿的聯(lián)接 整體聯(lián)接 工作壓力和活塞的直徑和較小的情況下,整體連通性 16 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 常用的聯(lián)接方式螺紋聯(lián)接 對(duì)于工作壓力的半
27、環(huán)連接,機(jī)械振動(dòng)的半環(huán)聯(lián)接 條件 這里使用螺紋聯(lián)接。 密封結(jié)構(gòu) 4.2.2 介質(zhì)因素等各種因素的不一樣而不一溫度因素、 依照作業(yè)時(shí)候的壓強(qiáng)因素、 樣,密封結(jié)構(gòu)的分類也會(huì)不同,但是,人們通常使用較為頻繁的密封結(jié)構(gòu)如下:主要用于低壓系統(tǒng)中液壓缸活塞的密 間隙密封 封當(dāng)工作條件為室內(nèi)或者室外的溫度變 活塞環(huán)密封化的太大的時(shí)候適用于溫度變化范圍而且需要要求的摩擦力很小的時(shí)較大,大多數(shù)較為頻繁使用壽命長的活塞候, 環(huán)密封密封性能良好,摩擦系數(shù)小,安裝空間型密封圈密封 O 小,廣泛使用于固定密封和運(yùn)動(dòng)密封件 型 Y 當(dāng)工作條件是在 20MPa 往復(fù)運(yùn)動(dòng)的 Y 型密封圈密封 密封環(huán),和高速液壓缸密封此處采用
28、 O 型密封圈密封。 4.2.3 活塞的材料 由于液壓缸活塞為經(jīng)常頻繁使用的,因此這時(shí)需要采用更為常見的原料來制成,而耐磨鑄鐵、灰鑄鐵、鋼、以及鋁合金等原料是較為頻繁被使用的,也很常見,因此液壓缸活塞通常采用這些原材料,而在這里我們通常運(yùn)用這里 45 號(hào)鋼無縫隙鋼制管材料 4.2.4 活塞的技術(shù)要求 活塞直徑 D 的徑向孔 D1 跳動(dòng)公差值的 7,8 級(jí)精度 端面 T 對(duì)內(nèi)孔 D1 軸線度工藝值采納 7 級(jí)精度選購 17 1 4.3 液壓系統(tǒng)原理圖 各個(gè)液壓元件使用國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件,在圖中按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓元件智能符號(hào)的常態(tài)位置繪制,對(duì)于自行設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)元件可以采用結(jié)構(gòu)原理圖繪制以來說明。 為了方便液壓系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)測(cè),在液壓系統(tǒng)的主要路段裝設(shè)必要的監(jiān)測(cè)元件,例如壓力表、溫度計(jì)等。 在這采用升降臺(tái)回落時(shí)采用活塞桿的自重和一端施加的外力使液壓缸回
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