2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  剪叉式液壓升降臺最大力推力簡化計算</p><p><b>  鄭宏 孫磊博</b></p><p>  齊魯工業(yè)大學(xué) 機電學(xué)院 濟南 250000</p><p>  摘要:通過分析計算,根據(jù)剪叉式液壓升降臺的結(jié)構(gòu),將其劃分成不同的組件模塊,推導(dǎo)出各模塊求解計算原理論表達式,使推力計算得以簡化,并推導(dǎo)出相應(yīng)公式。<

2、;/p><p>  關(guān)鍵詞:剪叉式液壓升降臺;設(shè)計計算;組件模塊</p><p><b>  1引言</b></p><p>  升降平臺,作為一種多功能的起重裝卸機械設(shè)備之一,在生產(chǎn)物流、建筑施工、土木工程以及各類大型設(shè)備的制造及維護保養(yǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。由于實際生產(chǎn)生活中所用到的升降平臺大都應(yīng)用液壓驅(qū)動的方式,因此大都被稱為液壓升降平臺。與其

3、它升降設(shè)備相比,液壓升降平臺的速度穩(wěn)定,能精確定位在各種需求高度,一般作為輔助設(shè)備來使用。</p><p>  剪叉式液壓升降臺的結(jié)構(gòu)型式多樣化,由于升起的高度大小,決定剪叉臂桿的數(shù)目多少,液壓缸的布置形式多種多樣。但不論何種形式,其主要是由底座、升降工作臂架和承載平臺3部分組成,并且為中心對稱結(jié)構(gòu)。分析升降工作臂架,總體是依據(jù)起升高度按基本構(gòu)件組合而成的多層結(jié)構(gòu)的受力體。如圖1所示的單側(cè)剪叉臂架按液壓缸層數(shù)可看

4、成1液壓缸推1剪叉臂的1層結(jié)構(gòu)。因此通過圖1圖2圖3歸納各種形式的液壓剪叉升降臺,依對稱性按液壓缸推動剪叉臂數(shù)量均可劃分為1液壓缸推動1剪叉臂、1液壓缸推動2剪叉臂等等。這種模塊化的結(jié)構(gòu)共性特征為程序化規(guī)范的設(shè)計。</p><p><b>  2數(shù)學(xué)模型的建立</b></p><p>  2. 1單液壓缸推動1剪叉臂數(shù)學(xué)模型</p><p> 

5、 如圖1所示,F(xiàn)G表示起升液壓缸,該結(jié)構(gòu)主要用于低起升的單層升降臺,是最簡單的形式。建立以固定支點A為坐標(biāo)原點的直角坐標(biāo)系,計算圖中關(guān)鍵點G, H, 0, W的虛位移。</p><p><b>  圖1</b></p><p><b>  所以虛功方程:</b></p><p><b>  所得:</b

6、></p><p>  其中P=0.5P1+P2 P1——載荷 P2——液壓平臺自重 F——液壓缸的推力</p><p>  2. 2單液壓缸推動2剪叉臂數(shù)學(xué)模型的建立</p><p>  圖2:下端耳環(huán)分別為Ki Ji,上端耳環(huán)分別為Pi Ii(其中i是液壓缸的數(shù)量),下端耳環(huán)的長度是l1,上端耳環(huán)長度是l2,以A點為坐標(biāo)原點建立坐標(biāo)系,求得各關(guān)

7、鍵點的坐標(biāo)表示及虛位移。</p><p><b>  圖2</b></p><p>  點坐標(biāo)方程變換: </p><p>  在Ii點處,X方向微位移與X, Y微位移的合位移之問的夾角為βi,Ji點處X方向微位移與X,Y方向微位移的合位移之問的夾角為ψi。</p><p><b&

8、gt;  得:</b></p><p><b>  虛功方程:</b></p><p>  當(dāng)n= 1時,為單液壓缸推動2剪叉臂;當(dāng)n= 2時,為2液壓缸推動4剪叉臂。 </p><p>  2. 3單液壓缸推動3剪叉臂數(shù)學(xué)模型的建立</p><p>  如圖3:下端耳環(huán)分別為Ki Ji,上端耳環(huán)分別為Pi

9、Ii(其中i是液壓缸的數(shù)量),下端耳環(huán)的長度是l1,上端耳環(huán)長度是l2,以A點為坐標(biāo)原點建立坐標(biāo)系,求得各關(guān)鍵點的坐標(biāo)表示及虛位移。</p><p>  點坐標(biāo)方程變換: </p><p>  在Ii點處,X方向微位移與X, Y微位移的合位移之問的夾角為βi,Ji點處X方向微位移與X,Y方向微位移的合位移之問的夾角為ψi。</p><p

10、><b>  得:</b></p><p><b>  虛功方程:</b></p><p>  當(dāng)n= 1時,為單液壓缸推動2剪叉臂;當(dāng)n= 2時,為2液壓缸推動4剪叉臂。 </p><p>  3通過歸納法得到如下公式</p><p>  如圖4:下端耳環(huán)分別為Fi Ji,上端耳環(huán)分別為Pi

11、 Ii(其中i是液壓缸的數(shù)量),下端耳環(huán)的長度是l1,上端耳環(huán)長度是l2,以A點為坐標(biāo)原點建立坐標(biāo)系,求得各關(guān)鍵點的坐標(biāo)表示及虛位移。</p><p><b>  圖4</b></p><p>  點坐標(biāo)方程變換: </p><p>  其中的m——其中m代表的是單個液壓缸推動剪叉臂的數(shù)量(例如單個液壓缸推動一

12、剪叉臂,兩幅剪叉臂,三幅剪叉臂,m幅剪叉臂)</p><p>  i ——其中i代表的是幾幅液壓缸(m確定后,例如1缸推動m幅剪叉臂,2缸推動2m幅剪叉臂,i缸推動im幅剪叉臂) </p><p>  在Ii點處,X方向微位移與X, Y微位移的合位移之問的夾角為βi,Ji點處X方向微位移與X,Y方向微位移的合位移之問的夾角為ψi。</p><p><b&g

13、t;  得:</b></p><p><b>  虛功方程:</b></p><p>  其中的m——其中m代表的是單個液壓缸推動剪叉臂的數(shù)量(例如單個液壓缸推動一剪叉臂,兩幅剪叉臂,三幅剪叉臂,m幅剪叉臂)</p><p>  i ——其中i代表的是幾幅液壓缸(m確定后,例如1缸推動m幅剪叉臂,2缸推動2m幅剪叉臂,i缸推動im

14、 </p><p><b>  實例 </b></p><p>  以3個液壓缸推動9副剪叉臂為例,按上述計算公式求解。</p><p>  ( 1)基本參數(shù)額定載荷Q= 1000kg,上平臺自重600 kg,上平臺最低高度2550 mm,上平臺最大高度19500 mm,剪義與X軸的原始角a=8度,剪臂長度L = 3200 mm,上耳環(huán)的

15、長度l1=300 mm,安裝角度45度,安裝點距離剪義臂桿中點1275 mm,下端耳環(huán)長度l2= 300 mm,安裝角度45度,裝點距離剪義臂桿中點1275 mm。</p><p>  ( 2)計算將基本參數(shù)帶入到計算公式中可以求得F = 20 655 N。 </p><p><b>  參考文獻</b></p>

16、<p>  [1]王金諾,于蘭峰 起重運輸機金屬結(jié)構(gòu)[ M]。北京:中國鐵道出版社,2002</p><p>  [2]黃文培,于蘭峰,黃洪鐘,鐵路救援起重機箱形仲縮臂的優(yōu)化設(shè)計[J]。起重運輸機械,2000 (1): 1一4。</p><p>  [3]孫毅 對稱驅(qū)動剪式升降平臺設(shè)計及研究 昆明 昆明理工大學(xué) 2012 04</p><p>  [4]

17、康海波,基于ANSYS的人噸位回轉(zhuǎn)鐵路起重機.另臂結(jié)構(gòu)分析與研究[M].成都:西南交人出版社,2004</p><p>  [5]王立彬,彭培英,靳慧,等.鐵路起重機仲縮臂模糊可靠性分析[ J].起重運輸機械,2003 ( 9) </p><p>  [6]劉水,N S 100GT型100 t仲縮臂式鐵路起重機的設(shè)計[M]。鐵道車輛,2005 43 ( 9)</p>&l

18、t;p>  [7]衛(wèi)良保,陶元芳,王鷹,液壓升降平臺機構(gòu)有限元分計算.。[ J].建筑機械,2003 10</p><p>  [8]李廉餛卞編,結(jié)構(gòu)力學(xué)[M ],北京:高等教育出版社2004</p><p>  [9]曾午平,衛(wèi)良保 剪叉式液壓圣劍平臺的設(shè)計計算,太原 起重運輸機械,2010</p><p>  [10]周莎莎 剪叉式液壓升降平臺性能分析與機

19、構(gòu)優(yōu)化,濟南 山東輕工業(yè)學(xué)院,2012 05 </p><p>  [11]陳陽國 礦用液壓升降平臺的設(shè)計 機械工程師 2010 07

20、

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