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黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
第1章 緒 論
1.1 起重機(jī)的工作特點(diǎn)及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用
起重機(jī)械是用來(lái)對(duì)物料進(jìn)行起重,運(yùn)輸,裝卸和安裝作業(yè)的機(jī)械。它可以完成靠人力無(wú)法完成的物料搬運(yùn)工作,減輕人們的體力勞動(dòng),提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,在工廠,礦上,車站,港口,建筑工地,倉(cāng)庫(kù),水電站等多個(gè)領(lǐng)域和部門(mén)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大,特別是現(xiàn)代化,專業(yè)化生產(chǎn)的要求,5各種專門(mén)用途的起重機(jī)相續(xù)產(chǎn)生,在許多重要的部門(mén)中,它不僅是生產(chǎn)過(guò)程中的輔助機(jī)械,而且已成為生產(chǎn)流水線作業(yè)線上不可缺少的重要機(jī)械設(shè)備,它的發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)起著積極的促進(jìn)作用。
起重機(jī)械是一種循環(huán)的,間歇?jiǎng)幼鞯?,短程搬運(yùn)物料的機(jī)械。一個(gè)工作循環(huán)一般包括上料,運(yùn)送,卸料及回到原位的過(guò)程,即取物裝置從取物地點(diǎn)由起升機(jī)構(gòu)把物料提起,由運(yùn)行,回轉(zhuǎn)或變幅機(jī)構(gòu)把物料移位,然后物料在指定地點(diǎn)下放,接著進(jìn)行相反動(dòng)作,使取物裝置回到原位,以便進(jìn)行下一次的工作循環(huán)。在兩個(gè) 工作循環(huán)之間一般有短暫的停歇。起重機(jī)工作時(shí),各機(jī)構(gòu)經(jīng)常處于起動(dòng),制動(dòng)以及正向,反向等相互交替的運(yùn)行狀態(tài)之中。
在高層建筑,冶金,化工及電站的建設(shè)施工中,需要吊裝和搬運(yùn)的工程量日益增多,其中不少組合件的吊裝和搬運(yùn)量達(dá)幾噸。因此,必須選用一些大型起重機(jī)進(jìn)行諸如鍋爐及廠房設(shè)備的吊裝工作。通常采用的大型起重機(jī)有龍門(mén)起重機(jī),門(mén)座式起重機(jī),塔式起重機(jī),鋁帶起重機(jī),輪式起重機(jī)以及廠房?jī)?nèi)的橋式起重機(jī)等。
在道路,橋梁和水利電力等將社施工中,起重機(jī)的使用范圍更是極為廣泛。無(wú)論是裝卸設(shè)備材料,吊裝廠房構(gòu)件,安裝電站設(shè)備,吊運(yùn)澆注混泥土,模板,開(kāi)挖廢渣及其他建筑材料等,均須使用起重機(jī)。尤其是水電工程,不但工程規(guī)模浩大,而且地理?xiàng)l件特殊,施工季節(jié)性強(qiáng),工程本生很復(fù)雜,需要吊裝搬運(yùn)的設(shè)備,建筑材料量大品種多,所需要的起重機(jī)數(shù)量和種類就更多。除了上面介紹的起重機(jī)外,在水電工程中還采用其他一些大型的起重機(jī),供檢修機(jī)組,起閉閘門(mén)及起吊攔污柵之用。這些用途的起重機(jī)有:大型橋式起重機(jī),龍門(mén)起重機(jī),固定卷?yè)P(yáng)起重機(jī)以及弧型閘門(mén)起重機(jī)等。這些專門(mén)用途的起重機(jī)噸位大,如用于起吊閘門(mén)的龍門(mén)起重機(jī)和固定卷?yè)P(yáng)起重機(jī)的起重量,我過(guò)均已起重機(jī)及大壩上的 門(mén)式起重機(jī)等雖然屬于電站的 固定設(shè)備,然而在電站施工階段,卻用來(lái)安裝機(jī)組及閘門(mén),起到了工程起重機(jī)的作用。
1.2 全路面起重機(jī)的特點(diǎn)
全路面起重機(jī)之所以在20世紀(jì)80年代,90年代風(fēng)靡歐洲市場(chǎng),并保持至今,是由于高技術(shù),高性能,多用途等諸多優(yōu)勢(shì)決定的。全路面起重機(jī)綜合了汽車起重機(jī)快速轉(zhuǎn)移和越野輪胎式起重機(jī)能躍野和負(fù)載行使等主要特點(diǎn),這種合而為一的產(chǎn)品與普通類型的汽車起重機(jī)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):更加優(yōu)越的起重性能,躍野性能,能夠適應(yīng)不同工作環(huán)境的要求;結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕,外型尺寸小,具有良好的行駛性能;底盤(pán)懸掛方式為由氣懸掛,減震效果明顯,能根據(jù)地面高低不平,自動(dòng)調(diào)平車架,使爬坡能力更強(qiáng);全輪轉(zhuǎn)向,全架驅(qū)動(dòng),轉(zhuǎn)彎半徑小,可蟹形行走,使用范圍更廣泛;并可根據(jù)需要升高或降低車駕高度,以提高行駛性能和通過(guò)能力;支腿跨距大,作業(yè)穩(wěn)定性好;可以不受前方區(qū)域的限制,360度全方位作業(yè)等。
第2章 起重機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)和工作級(jí)別
2.1 主要技術(shù)參數(shù)
起重量Q:8t 起升高度H:15m 自重G: 10t
機(jī)構(gòu)的工作速度:貨物升降速度(起升速度)1 m/s
運(yùn)行速度: 2.5m/s
回轉(zhuǎn)速度: 1.2r/min
變幅速度: 0.2m/s
幅度:R 3.5m
重力矩:M=QR=56t·m
爬坡度:20°
最小轉(zhuǎn)彎半徑:10.5m
2.2 工作級(jí)別
2.2.1 初選起重機(jī)的工作級(jí)別
初選起重機(jī)的利用等級(jí)為U5,載荷狀態(tài)Q2,按起重機(jī)的利用等級(jí)和載荷狀態(tài)確定起重機(jī)的工作級(jí)別為A5。
2.2.2 初選起重機(jī)機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別
一臺(tái)起重機(jī)各級(jí)構(gòu)的工作級(jí)別一般各不相同,而整機(jī)和金屬結(jié)構(gòu)部分的工作級(jí)別由其主要機(jī)構(gòu)(一般是主起升機(jī)構(gòu))工作級(jí)別確定。在此初選主起升機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別為M4。
第3章 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1 起升機(jī)構(gòu)的組成
在起重機(jī)中,用以提升或下降貨物的機(jī)構(gòu)稱為起升機(jī)構(gòu),一般用卷?yè)P(yáng)式(又稱卷?yè)P(yáng)機(jī))。起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)中最重要,最基本的機(jī)構(gòu)。
起升機(jī)構(gòu)一般由驅(qū)動(dòng)裝置,鋼絲繩卷繞系統(tǒng),取物裝置和安全保護(hù)裝置等組成。驅(qū)動(dòng)裝置包括原動(dòng)機(jī),聯(lián)軸器,制動(dòng)器,件速器,卷筒等部件。鋼絲繩卷繞系統(tǒng)包括鋼絲繩,卷筒和滑輪組。取物裝置有釣鉤,吊環(huán),抓斗,電磁吸盤(pán)等多種形式。安全保護(hù)裝置有超負(fù)荷限制器,起升高度限位器等。
起升機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式有內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng),電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),液壓驅(qū)動(dòng)三種。
3.1.1 內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)
其動(dòng)力由內(nèi)燃機(jī)通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置集中傳給包括起升機(jī)構(gòu)在內(nèi)的各個(gè)工作機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)是具有自身獨(dú)立的能源,激動(dòng)靈活,適用于流動(dòng)作業(yè)的流動(dòng)式起重機(jī)。為保證各機(jī)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng),整機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜笨重。由于內(nèi)燃機(jī)不能逆轉(zhuǎn),不能帶載起動(dòng),須依靠傳動(dòng)環(huán)節(jié)的離合器實(shí)現(xiàn)起動(dòng)和換向,因此調(diào)速困難,操作麻煩,目前只在少數(shù)輪式起重機(jī)和鋁帶起重機(jī)中使用。
3.1.2 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)
電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)是是起升機(jī)構(gòu)的主要驅(qū)動(dòng)方式。直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性適合起升機(jī)構(gòu)工作要求,調(diào)速性能好,但獲得直流電較為困難。在大型的工程起重機(jī)上常采用內(nèi)燃機(jī)和直流發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)直流傳動(dòng)。交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)直接從電網(wǎng)取得電源,電動(dòng)機(jī)過(guò)載能力強(qiáng),可以帶載起動(dòng),以便調(diào)速,操縱簡(jiǎn)單,維護(hù)容易,機(jī)組重量輕,工作可靠,在電動(dòng)起升機(jī)構(gòu)中被廣泛采用。由于起重機(jī)用的電動(dòng)機(jī)需要頻繁的起動(dòng)和制動(dòng),故與一般長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)要求有所不同,在起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)上一直采用JZR(線繞式)和JZ(鼠籠式)三相交流電動(dòng)機(jī)。與一般電動(dòng)機(jī)相比,它的轉(zhuǎn)子細(xì)而長(zhǎng)(慣性小,允許短時(shí)過(guò)載能力強(qiáng),起動(dòng)力矩大);在現(xiàn)代起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范中,也推薦起重機(jī)上采用YZ及YZR系列電動(dòng)機(jī),其期效率高,自重輕,體積小,起動(dòng)力矩大,而且省電。
3.1.3 液壓驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)
由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵,將工作油液輸入執(zhí)行機(jī)構(gòu)(液壓馬達(dá)或液壓缸)是機(jī)構(gòu)動(dòng)作,通過(guò)控制輸入執(zhí)行構(gòu)件的液體流量實(shí)現(xiàn)調(diào)速。液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)比例大,可以實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速。結(jié)構(gòu)緊湊,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),操作方便,過(guò)載保護(hù)性好。缺點(diǎn)是液壓傳動(dòng)元件的制造精度要求高,液體容易泄漏。目前液壓驅(qū)動(dòng)在流動(dòng)式起重機(jī)上廣泛應(yīng)用。
綜上所述,在此選用液壓驅(qū)動(dòng)的起升機(jī)構(gòu)。
3.2 液壓驅(qū)動(dòng)起升機(jī)構(gòu)的布置方式
圖3.1 高速液壓馬達(dá)與卷筒并列布置
1—高速液壓馬達(dá) 2—制動(dòng)器
3—圓柱齒輪減速器 4—卷筒
如圖所示,是高速液壓馬達(dá)與普通圓柱齒輪件速器和卷筒等構(gòu)成的起升機(jī)構(gòu),液壓馬達(dá)和卷筒并列布置,是中小噸位液壓起重機(jī)最常見(jiàn)的形式。
3.3 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.3.1 鋼絲繩的選擇
(1)按選擇系數(shù)C確定鋼絲繩直徑
:鋼絲繩直徑(mm);:選擇系數(shù)(mm/)
:鋼絲繩最大工作靜拉力(N)
(2)選擇單聯(lián)滑輪
故
=14614。04(N)
:起升載荷,;:滑輪組倍率,取3;
:滑輪組效率,根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-2-10取=0。95;
,:導(dǎo)向滑輪組效率,根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》2-2-3
取==0。987
(3)選擇系數(shù)C的選取
根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-1-2選取C=0。099
d.計(jì)算取值
=11.97
因此,根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-1-11初選鋼絲繩直徑d=12.0,鋼絲繩工程抗拉強(qiáng)度():1550,鋼絲繩破斷拉力總和()(N):< 91500
3.3.2 滑輪的計(jì)算選擇
(1)
3工作滑輪直徑
:按鋼絲繩中心計(jì)算滑輪直徑(mm);d:鋼絲繩直徑(mm);
e:輪繩直徑系數(shù)比,根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-2-1取e=18
(2)滑輪選擇
根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-2-2和3-2-6,初選取滑輪的主要尺寸
和基本尺寸為(mm)
滑輪代號(hào)
LGS6.522.5-110-60,D=225,=265,R=5.5,a=25,b=5.5,=110,B=60,推薦軸承型號(hào)276-212,基本尺寸H=21.5,,,C=1.0,
,,,,M=8,N=0,S=10
3.3.3 卷筒的設(shè)計(jì)計(jì)算選擇
(1)基本尺寸的計(jì)算
① 卷筒名義直徑D
=(16-1)12
=180(mm)
d:鋼絲繩直徑;e:卷筒直徑比, 根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-3-2得e=16
根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-3-9初選D=350(mm )
② 繩槽半徑R
R=(0.530.56) d 取R=0.54d
=0.5414=7.56mm
③ 標(biāo)準(zhǔn)繩槽深度h
h=(0.250.4)d 取h=0.3d
=0.314=4.2mm
④ 標(biāo)準(zhǔn)繩槽節(jié)距p
p=d+(24)mm 取p=d+2
=14+2=16mm
⑤ 卷筒上有螺旋槽部分長(zhǎng)
=535.95(mm)
H:起升高度,H=12mm;m:滑輪組倍率,m=3;:卷筒卷繞直徑,=D+d=364;n:附加安全圈數(shù),n=2;t:繩槽節(jié)距,對(duì)于剛卷筒t=p=16f.卷筒長(zhǎng)度
=536+2(180+48)+80
=1072
⑥ 卷筒壁厚
=16(mm)
⑦ 卷筒繩槽尺寸(mm)
(圖 ))
繩槽半徑=,標(biāo)準(zhǔn)槽型=16.0,=5.5
3.3.4 卷筒系列組的選擇
根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》選取短軸卷筒組系列(8t)
圖3.2 短軸卷筒組
起重量(t):8;起升高度(mm):16;鋼絲繩直徑d(mm):14;D=350(mm),=
(mm);=314(mm);=322(mm);=80(mm);=17(mm);=390(mm);
=65(mm);=270(mm);==1230(mm);=200(mm);=1515(mm);=25
(mm);=60(mm);=155(mm);=120(mm);=250(mm);=80(mm);
3.3.5 鋼絲繩和滑輪尺寸的調(diào)整
因此,根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-1-12鋼絲繩改選為:
鋼絲繩直徑d=14.0;鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度():1550,鋼絲破拉力總和()N(不小于):134000。
根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-1-12滑輪改選為:
滑輪代號(hào):LGS7.5280-125-65;D=280,=330,R=7.5,a=31,b=7.0,=125,B=65,
推薦軸承型號(hào)276-212
3.3.6 起升馬達(dá)的計(jì)算選擇
(1)起升馬達(dá)所受最大扭矩
=
=146.57
:動(dòng)力系數(shù),=1+0.35v=1.088;:傳動(dòng)效率,=0.92
i:起升減速傳動(dòng)比,i=21.04;:起升卷筒上鋼絲繩最外層直徑,=D+d=364;:最大靜拉力,=14328N
(2)液壓馬達(dá)的排量
=5.5
:液壓馬達(dá)機(jī)械效率,=0.92 c:液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速
=
=1670r/min
齒輪式和葉片式輸出扭矩較小,況且不適于低速傳動(dòng),因此,一般情況下均采用柱塞式液壓馬達(dá)。
柱塞式馬達(dá)可以分為徑向柱塞馬達(dá)和軸向柱塞馬達(dá)兩種。軸向柱塞馬達(dá)除具有轉(zhuǎn)速范圍寬,扭矩大的優(yōu)點(diǎn)外還具有結(jié)構(gòu)緊湊,徑向尺寸小,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小等優(yōu)點(diǎn),故選用之。
更具對(duì)國(guó)產(chǎn)軸向柱塞馬達(dá)產(chǎn)品的性能比較,8噸液壓汽車起重機(jī)選用上海液壓泵廠引進(jìn)西德海桌瑪?shù)倏斯炯夹g(shù)生產(chǎn)的A2F6.1系列斜軸式定量馬達(dá),型號(hào)為A2F56W6.1,輸入排量為56.1CM3/r,最高轉(zhuǎn)速為2390r/min,最大輸入流量131L/min,最大功率78KW,最大輸出扭矩312N.m
3.3.7 液壓泵的計(jì)算和選擇
(1)液壓泵的工作壓力
:液壓馬達(dá)最大工作壓力,;:起升馬達(dá)所最大扭矩,=146.57N.M;:起升馬達(dá)排量()
:起升馬達(dá)機(jī)械效率,=0.92
(2)液壓泵的流量
QpK
Qp=1.393.7=122l/min
K:系統(tǒng)泄漏系數(shù),K=1.3;:液壓馬達(dá)所需最大流量,=167056.1=93687=93.7L/min
液壓泵主要有齒輪泵,葉片泵和柱塞泵三種。對(duì)于汽車起重機(jī),起液壓系
統(tǒng)負(fù)載大,功率大,精度要求不高。所以,一般采用齒輪泵。根據(jù)系統(tǒng)的要求以及壓力,流量的需要,8噸汽車起重機(jī)選擇40/32型雙聯(lián)齒輪泵,其最高工作壓力25Mpa,最高轉(zhuǎn)速為2500r/min,兩泵的理論排量分別為40cm3和32cm3
3.3.8 減速器的計(jì)算選擇
(1)傳動(dòng)比
n:液壓拿大額定轉(zhuǎn)速,n=1670;:卷筒轉(zhuǎn)速,==79.39r/min;a:滑輪倍率,a=3;;
(2)功率計(jì)算
(1+1.088) 78
72.71(KW)
:起升載荷動(dòng)載系數(shù),=1.088;I:工作級(jí)別,I=4因此,根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-10-5選擇QJR減速器:輸入轉(zhuǎn)速(r/min):1000;名義中心距(mm):500;許用輸出扭矩:42500;公稱傳動(dòng)比:20;高速軸許用功率(KW):166.0
(3)減速器外型及安裝尺寸(mm)
圖3.3 QJR型減速器外形和安裝尺寸
=280;=680;輸入軸端:;輸出軸端:;
n=285;k=340;=475;=30;=320;;;;
H=867;L=1387;r=447;質(zhì)量(kg):850 kg
3.3.9 制動(dòng)器的計(jì)算選擇
起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩必須大于由貨物產(chǎn)生的靜轉(zhuǎn)矩,在貨物處于懸吊狀態(tài)是具有足夠的安全裕度,制動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足下式要求:
式中:TZ— 制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩
KZ— 制動(dòng)安全系數(shù),KZ=1.5
η— 機(jī)構(gòu)總效率, η=0.82
N/m
3.3.10 吊鉤的設(shè)計(jì),計(jì)算和選擇
(1)吊鉤的尺寸確
=30=84.85mm,取D=85;
,取S=64;
取,則h=85mm;
,取L1=2h,則L1=170mm;
(2)尾部羅紋直徑確定
吊鉤材料選擇DG20Mn,=510Mpa
根據(jù)公式:地,
故根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-4-2選4號(hào)鉤可以滿足要求。
(3)螺母高度的計(jì)算
根據(jù)公式:
得,
z:螺母的螺紋高度,z=;t:螺母的節(jié)距;d:螺母的外徑;:螺
母的內(nèi)徑。
故根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐》表17.1選擇普通螺紋,
公稱直徑d=52;接節(jié)距p=5;中徑=48.752;小徑=46.587
(4)吊鉤的強(qiáng)度計(jì)算(截面A-A)
則有:
因此截面A-A安全。
(5)吊鉤拉板的驗(yàn)算
吊鉤拉板主要驗(yàn)算有孔斷面的抗拉強(qiáng)度。
圖3.4 吊鉤基本參數(shù)和主要尺寸
a.水平斷面A-A,因孔邊有應(yīng)力集中,故孔內(nèi)側(cè)拉力應(yīng)最大:
:應(yīng)力集中系數(shù),=0.35
故水平斷面A-A安全。
b.垂直端面B-B,內(nèi)側(cè)拉應(yīng)力最大:
故水平斷面B-B安全。
(6)吊鉤橫梁的驗(yàn)算
a.吊鉤橫梁的中間部分應(yīng)按彎曲強(qiáng)度進(jìn)行演算:
故橫梁的中間部分安全。
b.吊鉤橫粱的軸頸,一般按平均擠壓力計(jì)算。
所以,
故吊鉤橫梁的軸徑安全。
第4章 運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1 主動(dòng)輪的布置方式
主動(dòng)輪布置的位置及主動(dòng)輪的數(shù)目應(yīng)保證在任何情況下都有足夠的主動(dòng)輪輪壓,否則,主動(dòng)輪在起動(dòng)或制動(dòng)過(guò)程中,由于附者力不足將會(huì)出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象。通常主動(dòng)輪占車輪總數(shù)的一半。對(duì)于速度低的起重機(jī)也可以取車輪總數(shù)的1/4,運(yùn)行速度高的起重機(jī)可采用全部車輪驅(qū)動(dòng)。主動(dòng)輪的布置方案有以下幾種:
圖4.1 主動(dòng)輪布置方式
1.單面布置(a)
由于主動(dòng)輪在一側(cè)軌道上,主動(dòng)輪輪壓之和變化比較大,兩側(cè)車輪易跑偏,故應(yīng)少用。
2.對(duì)面布置(b)
在跨度小的橋式起重機(jī)上用得較多,因?yàn)闄C(jī)構(gòu)便于布置,能保證主動(dòng)輪輪輪壓之和不隨小車位置而變化。不宜用于臂架式起重機(jī),因?yàn)橹鲃?dòng)輪輪壓之和隨臂架位置變化較大。
3.對(duì)角布置(c)
常用于中,小型旋轉(zhuǎn)起重機(jī)上,這是因?yàn)楸奂苄D(zhuǎn)是對(duì)角主動(dòng)輪輪壓之和通常變化不大。
4.四角布置(d)
廣泛運(yùn)用于大型,高速運(yùn)行的各種起重機(jī)上,這是因?yàn)樗慕堑闹鲃?dòng)輪輪壓之和基本不變。
綜上所述,8噸汽車起重機(jī)選用對(duì)面布置。
4.2 運(yùn)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)方式的選擇
現(xiàn)代起重機(jī)上廣泛采用分別驅(qū)動(dòng),即兩邊車輪分別由兩套獨(dú)立的機(jī)械聯(lián)系的驅(qū)動(dòng)維修方便??梢允∪ラL(zhǎng)的走臺(tái),有利于減輕主梁自重。在起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)上得到了廣泛采用。
4.3 運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的內(nèi)容包括:發(fā)動(dòng)機(jī),減速裝置和制動(dòng)器的確定。設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)主要有:額定起升重量Q,起重機(jī)自重G,運(yùn)行速度v,工作級(jí)別,用途及工作條件等。
4.3.1 運(yùn)行阻力的計(jì)算
(1)滾動(dòng)阻力
=18417.98(N)
:道路坡度角,=;f::滾動(dòng)阻力系數(shù),根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-4-2取f=0.2。
(2)坡度阻力
=
=33517.97(N)
(3)加速阻力
=
=5150.98(N)
:加速度,平均可??;:計(jì)入回轉(zhuǎn)計(jì)量的系數(shù),,根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-4-3取I=0.07
(4)風(fēng)阻力
=
=1062.72(N)
=1771.2(N)
:風(fēng)力系數(shù),=1.6;:風(fēng)壓高度變化系數(shù),=1.23
q:計(jì)算風(fēng)壓(),
A:迎風(fēng)面積() ,根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-3-17取A=6
(5)靜阻力
=33517.97+17417.98+5150.98+1062.72
=58149.65(N)
=58858.13(N)
4.3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇
(1)靜功率
=
=8.08(KW)
:機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率,=0.9;m:電機(jī)個(gè)數(shù),m=2
(2)初選
=1.28.08
=9.69
:功率增大系數(shù),室外=1.2
因此,根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐》表19.1,選Y系列三相異步電動(dòng)機(jī),型號(hào):;功率:11KW;轉(zhuǎn)速:2920r/min;最大轉(zhuǎn)矩:2.2
(3)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載校驗(yàn)
因?yàn)椋? =6.36+0.63=6.99(KW)
=P==9.68(KW)
:基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)電動(dòng)機(jī)的否定功率;:平均啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩標(biāo)么值,=1.7=運(yùn)行靜阻力,;v:運(yùn)行速度
:機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率,=0.95;:機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)慣量,;:電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:
制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;K:飛輪矩影響系數(shù),K=1.1;
n:電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速;:機(jī)構(gòu)初選起動(dòng)時(shí)間,=6s
所以,電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)可靠。
d.電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱校驗(yàn)
=
=8.67(KW)P=11(KW)
4.3.3 減速器的選擇
(1)減速器的傳動(dòng)比
=
=0.008
(2)減速器輸入功率的計(jì)算
=
=8.33(KW)
圖4.2 QJS型減速器外形和安裝尺寸
故根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-10-6和3-10-9選QJS的主要參數(shù)和安裝參數(shù)為:輸入軸轉(zhuǎn)速:1000;名義中距(mm):335;許用輸出扭矩(N.M)12500;公稱傳動(dòng)比:125;高速許用功率(KW):9.8;安裝尺寸(mm):=236,=170,741;輸入軸端=38,=80;輸出軸端=110,=165;n=255;K=280;=400;=25;g=270;=26;=900;s=27;=95;H=735;L1301,r=375。
4.3.4 制動(dòng)器的選擇
=1020.5(m/s)
4.3.5 聯(lián)軸器的選擇
=1.351.22.2
=3.564(N.m)
:聯(lián)軸器安全系數(shù),=1.35;:剛性載系數(shù),=1.2:電動(dòng)機(jī)額定扭矩
在此根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-12-10選擇,帶制動(dòng)器的聯(lián)軸器如圖
圖4.3 TLL型帶制動(dòng)輪彈性套柱銷連軸器基本參數(shù)和主要尺寸
4.3.6 輪胎計(jì)算選擇
選普通斷面輪胎11.00-20.
=
=9672.7927900N
:輪胎承載能力;K:輪胎充氣壓力;
P:輪胎充氣壓力;d:輪轂直徑(cm);A:速度系數(shù),
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐》表2-4-9取A=1.0;B:裝在理想輪轂上的充氣輪胎斷面寬度,,輪胎端面寬度,C輪轂端面寬度。
故選普通斷面輪胎11.00
第5章 變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
5.1 變幅力的計(jì)算
5.1.1 正常工作是的變幅力
+
==133582.425(n)
5.1.2 最大變幅力
[
+]
=
=1419954.43(N)
5.2 液壓缸的計(jì)算選用
5.2.1 缸筒內(nèi)徑的計(jì)算
=0.15(m)
F:液壓缸負(fù)載力,F(xiàn)=14199.43N;P:工作壓力,P=8Mpa
故根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-4-11圓整為標(biāo)準(zhǔn)值D=160mm。
5.2.2 活塞桿直徑的計(jì)算
(1)計(jì)算d
活塞桿直徑d一般按液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度比計(jì)算,即
=79.69(mm)
:速度比,根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-4-13得:=1.33
故根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-4-12圓整為標(biāo)準(zhǔn)值d=80(mm)
(2)強(qiáng)度驗(yàn)算
活塞干工作時(shí),一般主要受軸向拉壓作用力,因此活塞干的強(qiáng)度驗(yàn)算按直桿拉壓公式計(jì)算,即
=28.26(Mpa)
:活塞桿內(nèi)應(yīng)力;F:液壓缸負(fù)載力;:活塞桿材料許用應(yīng)力為材料的抗拉強(qiáng)度,n為安全系數(shù),一般取 ,選20號(hào)剛=410(MPa),==82(MPa)
故活塞桿抗拉壓強(qiáng)度符合要求。
(3)穩(wěn)定性驗(yàn)算
當(dāng)活塞桿直徑與液壓缸安裝長(zhǎng)度之比為1:10以上時(shí),活塞桿容易出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài),產(chǎn)生縱向彎曲破壞,這時(shí)必須進(jìn)行受壓穩(wěn)定性計(jì)算。通常計(jì)算時(shí)把液壓缸整體看成一個(gè)和活塞桿截面相等的桿件,采用歐拉公式計(jì)算出臨界壓縮載荷F,再代入壓桿穩(wěn)定公式進(jìn)行驗(yàn)算。
歐拉公式為:
=
=5.57(N)
E:材料的彈性模數(shù),對(duì)剛而言E=2.1Mpa;
J:活塞桿橫截面慣性擠矩,J=;
L:液壓缸安裝長(zhǎng)度,故根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-4-14取L=1.695m
:長(zhǎng)度折算系數(shù),故根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-4-14取=1
壓桿穩(wěn)定公式為:
=1.39 NF
F:液壓缸最大負(fù)載力;:安全系數(shù),一般取3.5-5
故液壓缸穩(wěn)定。
5.2.3 缸筒壁厚及外徑的計(jì)算
(1)缸筒壁后的計(jì)算
=11.71(mm)
:液壓缸耐壓試驗(yàn)力,當(dāng)時(shí),=1.5p,p為液壓缸的工作壓力;:缸筒材料的許用應(yīng)力,=,為材料的抗拉強(qiáng)度,n為安全系數(shù),一般取5
(2)缸筒外徑的計(jì)算
=160+211.71
=183.42(mm)
故根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-4-15圓整(mm)
圖5.1 液壓缸基本參數(shù)和主要尺寸
第6章 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是回轉(zhuǎn)類型起重機(jī)的重要工作機(jī)構(gòu)之一,能使被起吊重物繞起重機(jī)的回轉(zhuǎn)中心作圓弧運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)在水平面內(nèi)運(yùn)輸重物的目的。它由回轉(zhuǎn)支承裝置和回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩大部分組成。
6.1 回轉(zhuǎn)支承裝置的選擇計(jì)算
6.1.1 回轉(zhuǎn)支承裝置的選擇
滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置尺寸緊湊﹑性能完善,可以同時(shí)承受垂直力﹑水平力和傾覆力矩,密封和潤(rùn)滑條件好,回轉(zhuǎn)阻力小,是中小噸位起重機(jī)上應(yīng)用最廣的回轉(zhuǎn)支承裝置。故選此裝置。
6.1.2 回轉(zhuǎn)支承裝置的計(jì)算
已知:Q=N Lmax =5m
G1=N amax =2.4m
G2=N b=0.2m
G3=N c =0.8m
W =N h=1.8m
不同工況下回轉(zhuǎn)支承所受載荷計(jì)算如下:
(1)考慮八級(jí)風(fēng)力時(shí)的最大工作載荷
Fa=Q+G1+G2+G3=(8+0.8+1.2+2)=12
M=Q Lmax+ G1 amax+Wh- G2 b- G3 c
=(8×5+0.8×2.4+2.7×1.8-1.2×0.2-2×0.8)
=44.9 N·m
(2)不計(jì)風(fēng)力,考工作載荷慮125%試驗(yàn)載荷時(shí)最大
Fa=1.25Q+G1+G2+G3=(1.25×8+0.8+1.2+2)=14N
M=1.25Q Lmax+ G1 amax- G2 b- G3 c
=(1.25×8×5+0.8×2.4-1.2×0.2-2×0.8)
=50.08 N·m
Fa=12N
M=Q Lmax+ G1 amax- G2 b- G3 c
=(8×5+0.8×2.4-1.2×0.2-2×0.8)
=40.08 N·m
工況(2)可作為靜態(tài)計(jì)算載荷,工況(1)作為動(dòng)態(tài)容量計(jì)算。回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)形式考慮采用單排四點(diǎn)接觸式(01系列)。根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5-2和表2-5-3查的工況參數(shù)和載荷換算系數(shù)如下:
f s =1.25 fd =1.55 ka =1.0(接觸壓力角α=60°)
回轉(zhuǎn)支承當(dāng)量載荷為(徑向載荷數(shù)值較小忽略不計(jì))
靜態(tài):Fa1= fs Fa=1.25×14=17.5N
M1= fs M=1.25×50.08=62.6 N·m
動(dòng)態(tài):Fa1= fd Fa =1.55×12=18.6N
M1= fd M=1.55×44.94=69.66 N·m
螺栓計(jì)算載荷: Fa=14N
M=50.08 N·m
根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果,對(duì)照承載能力曲線可以確定選用01×75·3150回轉(zhuǎn)支承
6.2 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的選擇計(jì)算
6.2.1 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的選
汽車﹑輪胎等起重機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),多數(shù)采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。初選液壓回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
6.2.2 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的計(jì)算
(1)摩擦阻力矩Tm
對(duì)滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支承裝置
Tm= = ×0.01×0.02×310=310 N·m
式中:W— 回轉(zhuǎn)阻力系數(shù),W=0.01(滾球式)
D— 滾道平均直徑,D=20mm
— 全部滾動(dòng)體所受的總壓力
=
(2)坡道阻力矩TP
式中:— 起重機(jī)回轉(zhuǎn)部件質(zhì)量的重力
— 各部件中心至回轉(zhuǎn)軸線的距離
— 坡道角度,=15°
— 起重機(jī)回轉(zhuǎn)角度,=135°
(3)風(fēng)阻力矩TW
臂架與風(fēng)向垂直時(shí),由風(fēng)力產(chǎn)生的阻力矩最大
N·m
式中:— 物品受到的風(fēng)力
— 起重機(jī)回轉(zhuǎn)部分受到的風(fēng)力
h— 風(fēng)力作用線至起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心的距離
R— 起重機(jī)幅度
等效風(fēng)阻力矩: N·m
(4)慣性阻力矩Tg
式中:— 物品對(duì)起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
— 起重機(jī)各部件和構(gòu)件繞回轉(zhuǎn)中心線的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
n— 起重機(jī)回轉(zhuǎn)速度
t— 機(jī)構(gòu)啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間
起重機(jī)回轉(zhuǎn)阻力矩
6.2.3 液壓馬達(dá)的選擇
液壓馬達(dá)的工作壓力P取決于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)阻力矩和液壓馬達(dá)的排量。
MPa
式中:q— 液壓馬達(dá)的排量,q=50.3ml/r
i— 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比,i=10
ηm— 液壓馬達(dá)機(jī)械效率,ηm=0.92
根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6—3—6初選液壓馬達(dá)的型號(hào)為GMG2050
液壓馬達(dá)的最大輸出轉(zhuǎn)矩Tmax應(yīng)滿足:
式中:pmax— 液壓馬達(dá)最高工作壓力,pmax=30 MPa
N﹒m
即此型號(hào)的液壓馬達(dá)滿足工作的需要。
6.2.4 制動(dòng)器的選擇
回轉(zhuǎn)速度低的小型液壓汽車起重機(jī),由于回轉(zhuǎn)慣性矩小,采用液壓系統(tǒng)閉鎖能夠達(dá)到制動(dòng)的目的,一般不裝制動(dòng)器。
6.2.5 極限力矩聯(lián)軸器的選擇
液壓驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),在液壓系統(tǒng)中為了緩和沖擊,通常設(shè)置雙向緩沖器,限制工作液體的最高壓力,不必另裝機(jī)械極限力矩聯(lián)軸器。
第7章 臂架伸縮機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
7.1 臂架伸縮機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)形式
臂架伸縮機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)型式有機(jī)械式,液壓式和復(fù)合式三種。液壓驅(qū)動(dòng)又是吊臂伸縮機(jī)構(gòu)的主要驅(qū)動(dòng)型式。設(shè)計(jì)相應(yīng)的伸縮液壓缸和油路,可以實(shí)現(xiàn)臂架的各種伸縮方式。在此選用液壓驅(qū)動(dòng)方式的獨(dú)立伸縮方式
7.2 臂架伸縮阻力的計(jì)算
臂架帶載伸縮時(shí)主要的載荷有:(1)臂架搭接處的摩擦力;(2)伸縮臂和貨物重量在臂架軸線方向的分力;(3)其中鋼絲繩分拉力。通常在臂架最大仰角狀態(tài)時(shí)計(jì)算伸臂阻力,在臂架最小仰角或水平狀態(tài)是計(jì)算伸縮臂阻力。
如圖(a)是二級(jí)伸縮臂在全伸,吊重工況下各伸縮臂的受力簡(jiǎn)圖。設(shè)臂架仰角為,起重分支拉力為S,貨物及吊具重量為Q,搭接處支反力為及,摩檫力為及,2節(jié)臂自重為,液壓港5推力為??s臂時(shí),重量分力和起重分支拉力由阻力變?yōu)橹Α?
如圖(b)是伸縮臂的伸縮阻力計(jì)算圖。此時(shí)摩檫力為。由的平衡方程
聯(lián)立解以上方程得:
+
+
+
=265462.81(N)
7.3 臂架伸縮液壓缸的選擇
臂架伸縮液壓缸都是將活塞固定在基本臂上,缸筒連同伸縮臂一道伸縮缸筒聯(lián)接伸縮臂的銷軸位于缸筒全伸后的活塞平衡面內(nèi),作為液壓缸的中間支座,這種結(jié)構(gòu)可以使液壓缸軸向彎曲計(jì)算簡(jiǎn)化為活塞桿的縱向彎曲計(jì)算,同時(shí)還提高了液壓缸的懲載能力。臂架伸縮液壓缸的活塞桿承受縱向彎曲時(shí)的臨界力為:
=1.18
:活塞桿材料的彈性模量,=2.1Mpa;:由活塞桿端部支承決定的長(zhǎng)度折算系數(shù),活塞桿兩端鉸支時(shí),=1;l:活塞桿截面慣性矩,,在此為活塞桿外徑,為活塞桿內(nèi)徑。
活塞桿一般做成空心的,空心腔中焊接有輸油管,這使活塞的實(shí)際承載能力有所增加?;钊麠U的允許承載能力為:
P==3.9
n:安全系數(shù),n=23.5;
由以上求得的值,再根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-4-19選DG型液壓缸:缸徑D=160(mm);活塞桿直徑d=90(mm);推力281.48(KN);拉力219.90(KN);最大行程8000(mm)。
7.4 液壓泵校核和臂架伸縮時(shí)間的計(jì)算
液壓泵額定壓力應(yīng)保證伸縮油缸產(chǎn)生伸臂和縮臂所需要的最大推力,液壓泵流量應(yīng)滿足臂架伸縮時(shí)間和動(dòng)作可靠的要求。
7.4.1 伸臂運(yùn)動(dòng)
a.伸縮條件
伸臂時(shí),油液進(jìn)入液壓缸的活塞腔,活塞腔接通油箱,由于伸縮油缸的速度比i很大,從活塞桿腔排出的油量少,回油管道中的流速低,壓力損失小,系統(tǒng)的壓力損失主要在油管路中。
伸縮條件是:
=0.339
=0.265
所以,
:最大伸臂阻力(N);:液壓泵額定壓力(Mpa );:缸筒內(nèi)徑和活塞桿外徑(mm);:從液壓泵出油口至伸縮液壓缸進(jìn)油腔之間的壓力損失(Mpa ); :從伸縮液壓缸出有腔至油箱之間的壓力損失(Mpa )
b.伸縮時(shí)間
=
=147.9(s)
:液壓泵的流量(L/min);:液壓泵的容積效率;
D:液壓缸的內(nèi)徑(m);S:液壓缸的行程(m)
7.4.2 縮臂時(shí)間
=
=96.9(s)
第8章 支腿伸縮機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
支腿的作用是增大起重機(jī)的支承基底,提高起重能力。起重機(jī)一般裝有四個(gè)支腿,前后左右兩側(cè)分置。為了補(bǔ)償作業(yè)場(chǎng)地地面的傾斜和不平,大起重機(jī)的抗傾覆穩(wěn)定性,支腿應(yīng)能單獨(dú)調(diào)節(jié)高度。支腿要求堅(jiān)固可靠,收放自如。工作時(shí)支腿外伸著地,起重機(jī)抬起。行駛時(shí),將支腿收回,減小外型尺寸,提高通過(guò)性。
8.1 支腿類型的選擇
支腿收放有手動(dòng)和液壓兩種驅(qū)動(dòng)型式。用人力收放支腿,笨重費(fèi)力,使用不便。近代汽車和輪胎式起重機(jī)都采用液壓驅(qū)動(dòng)的支腿。常見(jiàn)的支腿類型有以下幾種。
(1)蛙式支腿(圖)
蛙式支腿的工作原理如圖所示。支腿的收放動(dòng)作是由一個(gè)液壓缸完成。蛙式支腿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,液壓缸數(shù)少,重量輕。但每個(gè)支腿在高度上單獨(dú)調(diào)節(jié)困難,不易保證車架水平,而且支腿搖臂尺寸有限,因而支腿跨距a就不能很大,宜在小噸位起重機(jī)中使用。
(2)H形支腿
每一個(gè)支腿有兩個(gè)液壓缸:水平外伸液壓缸和垂直支承液壓缸。為保證足夠的外伸距離,走有支腿的固定梁前后錯(cuò)開(kāi)。H形支腿外伸距離大,每個(gè)支腿可以單獨(dú)調(diào)節(jié), 作業(yè)場(chǎng)地和地面的適應(yīng)性好,廣泛用于中,大型起重機(jī)上。缺點(diǎn)是重量大,支腿高讀大,影響作業(yè)空間。
(3)X形支腿
X形支腿的垂直承液壓缸作用在固定腿上,每個(gè)支腿單獨(dú)調(diào)節(jié)高度,可以伸入斜角內(nèi)支承。X形支腿鉸軸數(shù)目多,行駛時(shí)離地間隙小,垂直液壓缸的壓力比H形支腿高,在打支腿時(shí)有水平位移?,F(xiàn)億逐漸被H形 支腿取代。
(4)輻射式支腿
輻射式支腿用于大型輪胎式起重機(jī)。支腿結(jié)構(gòu)直接裝在回轉(zhuǎn)支承裝置的底座上,起重機(jī)上車受的全部載荷,直接經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)支承裝置傳到支腿上,而不象普通起重機(jī)那樣要先經(jīng)過(guò)車架大梁再傳給支腿。這種構(gòu)造方式,可以避免由于支腿反力過(guò)大,要求車架加大斷面,增加自重,整個(gè)底盤(pán)可以減輕重量。
(5)鉸接式支腿
活動(dòng)支腿與車架鉸接,由人力或水平液壓缸實(shí)現(xiàn)支腿的水平擺動(dòng),收腿時(shí)活動(dòng)支腿緊靠車架大梁兩側(cè),放開(kāi)時(shí)根據(jù)需要支腿與車架形成不同夾角,從而改變夸距a,以適應(yīng)不同場(chǎng)地和不同作業(yè)性能的要求。這種支腿的垂直支承液壓缸如同H形支腿,但整體剛度比H支腿好,沒(méi)有因伸縮套筒之間的間隙而引起車架擺動(dòng)現(xiàn)象。常用于中,大噸位的鐵路起重機(jī)上。
通過(guò)以上對(duì)比,選擇蛙式支腿。
8.2 支腿收放機(jī)構(gòu)的計(jì)算
(1)支腿支承點(diǎn)位置的確定
起重機(jī)支腿通常一前后設(shè)置,向左右側(cè)伸出,四個(gè)支腿支承點(diǎn)形成矩形的水平包圍面積。支腿支承點(diǎn)位置確定的原則是:(a)在各種工況下,必須保證起重機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性的要求。即臂架在任意幅度和任意位置下起吊該工況下的額定起重量時(shí),起重機(jī)所受的合成垂直載荷作用線,始終在支腿支承點(diǎn)構(gòu)成的矩形面積內(nèi)。(b)在保證抗傾覆穩(wěn)定性的條件下,支腿的支承基底最小,以擴(kuò)大有效作業(yè)面積。(c)起重機(jī)在運(yùn)輸狀態(tài)下臂架放平,全機(jī)的重心必須位于支腿前后支承線之間,否則支腿不可能使全部車輪離地。
(2)起重機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí),的云頂軌跡方程式:
即,
起重機(jī)總重,其作用點(diǎn)坐標(biāo)(x,y)為:
,
合力G的運(yùn)動(dòng)軌跡方程:
即,
8.3 支腿液壓系統(tǒng)的選擇
支腿收放結(jié)構(gòu)的液壓回路與支腿結(jié)構(gòu)有關(guān)。支腿由液壓泵供油,當(dāng)兩位三通電液閥位于下車位置時(shí),壓力油進(jìn)入支腿控制閥,然后操綜支腿操縱閥,將起重機(jī)支離地面,起重機(jī)的支腿可一起動(dòng)作,也可單獨(dú)動(dòng)作。起重機(jī)支腿安放完畢后,將支腿操縱閥中的三位六通閥手柄扳道中位,這時(shí)泵排出的油,經(jīng)中心回轉(zhuǎn)接頭傳至上車液壓系統(tǒng)。信號(hào)裝置提示駕駛員進(jìn)行起重工作。
支腿收放時(shí)間按水平液壓缸和垂直液壓缸全部伸出和縮回所需時(shí)間計(jì)算:
t=t1+t2
式中:Q——液壓泵流量
A1A2——水平和垂直液壓缸有效面積
S1S2 ——水平和垂直液壓缸活塞桿行程
——液壓泵容積效率
結(jié) 論
輪式起重機(jī),是指起重作業(yè)的工作裝置安裝在輪胎底盤(pán)上的自行式回轉(zhuǎn)類型起重機(jī)械,它是汽車式起重機(jī)和輪胎式起重機(jī)的統(tǒng)稱,廣泛用與建筑工地﹑倉(cāng)庫(kù)﹑車站﹑碼頭﹑車間等生產(chǎn)部門(mén),從事裝卸和安裝等工作,特別使用于工作場(chǎng)地分散﹑貨物零星的安裝和裝卸作業(yè)。
輪式起重機(jī)是起重機(jī)中較為通用的一種,其產(chǎn)品的規(guī)格﹑性能和系列化程度都較高,發(fā)展也很快,它的機(jī)動(dòng)性好,可迅速轉(zhuǎn)移作業(yè)場(chǎng)地。與塔式起重機(jī)相比,其起升高度小,幅度小且幅度利用率低。
輪式起重機(jī)由上車和下車組成,一般把取武裝置﹑起重臂架﹑配重和上車回轉(zhuǎn)部分統(tǒng)稱為上車,而其余部分皆稱為下車。
(1)取物裝置
輪式起重機(jī)取物裝置主要是吊鉤。
(2)起重臂
他是用來(lái)支撐鋼絲繩﹑滑輪組的鋼結(jié)構(gòu),它可俯仰和伸縮以改變工作幅度,直接裝在上部回轉(zhuǎn)平臺(tái)上。起重臂可以在基本臂的基礎(chǔ)上接長(zhǎng)和伸長(zhǎng)。必要時(shí)還可在起重臂的頂端上裝一桿件以擴(kuò)大作業(yè)范圍,這種桿件稱為副臂。
(3)上車回轉(zhuǎn)部分
上車回轉(zhuǎn)部分是起重機(jī)上可以回轉(zhuǎn)的部分,它包括裝在回轉(zhuǎn)平臺(tái)的除了吊臂﹑配重﹑吊鉤以外的全部機(jī)構(gòu)和裝置。
(4) 下車行走部分
下車行走部分是起重機(jī)的底盤(pán),是上車回轉(zhuǎn)部分的基礎(chǔ)。其上裝有起重機(jī)的行走機(jī)構(gòu),它不包括裝在車架上的支腿。
(5) 回轉(zhuǎn)支承部分
回轉(zhuǎn)支承部分安裝在下車底盤(pán)上,是用來(lái)支承上車回轉(zhuǎn)部分的。它包括回轉(zhuǎn)支撐裝置的全部零件和固定回轉(zhuǎn)支承裝置的副臂架。所謂副臂架,是在汽車車架上再裝上一個(gè)加強(qiáng)的機(jī)架,它承受起重時(shí)的全部載荷。
(6) 支腿
輪式起重機(jī)在車架上裝有支腿。工作時(shí),支腿外伸撐地,并能將整個(gè)起重機(jī)離地;行駛時(shí),支腿收回。
(7) 配重
在起重機(jī)平臺(tái)尾部常掛有一定質(zhì)量的鐵塊,以保證起重機(jī)的穩(wěn)定。大型起重機(jī)在行駛時(shí),可將配重卸下,用另車搬運(yùn)。中﹑小型起重機(jī)的配重包含在上車回轉(zhuǎn)部分內(nèi)。
致 謝
緊張的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將接近尾聲,我在這次設(shè)計(jì)中收獲了很多。這次設(shè)計(jì)對(duì)于我們每一即將走向工作崗位的同學(xué)來(lái)說(shuō)都是非常重要。這不僅是我們?cè)谶@四年里所學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用,而且是將我們所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的一次檢驗(yàn)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我將大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)的的學(xué)習(xí)總結(jié),加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握,提高了我們對(duì)所學(xué)的知識(shí)的合理運(yùn)用的能力,同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己知識(shí)的弱點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié),并及時(shí)地加以改正和補(bǔ)充。也使我的知識(shí)系統(tǒng)更加的完善。
我在數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,不僅應(yīng)用了以前所學(xué)過(guò)的相關(guān)專業(yè)知識(shí),同時(shí)還查閱了大量的相關(guān)資料和文獻(xiàn),使我對(duì)這一領(lǐng)域有了初步的了解和認(rèn)識(shí)。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,我在現(xiàn)有產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上又充分地發(fā)揮了自己的創(chuàng)造和思維能力,使此產(chǎn)品更加的完善。能將自己學(xué)習(xí)的理論知識(shí)真正運(yùn)用到實(shí)際中,讓理論真正的得到檢驗(yàn),這對(duì)我們每個(gè)人來(lái)說(shuō)都是一個(gè)十分寶貴而難得的機(jī)會(huì)。對(duì)實(shí)際中出現(xiàn)的問(wèn)題用理論取解決的能力,也是我們?cè)诮窈笞呦蚬ぷ鲘徫凰中枰?。通過(guò)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、精益求精、認(rèn)真對(duì)待問(wèn)題的工作精神;使我明白在實(shí)際中來(lái)不得半點(diǎn)馬虎。在這期間我還體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性,今后我們真正的走上了工作崗位,一個(gè)人的力量是不可能完成一個(gè)很大的工程的,所以要融入到一個(gè)團(tuán)結(jié)的集體中,大家凝聚在一起,最大地發(fā)揮集體的力量才會(huì)做的更好。同時(shí)自己的獨(dú)立思考,獨(dú)立工作的能力也是不可缺少的,只有這樣才能在集體中發(fā)揮每個(gè)人的最大力量。
但畢竟我只是一個(gè)即將畢業(yè)的本科學(xué)生,實(shí)際設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)不足、相關(guān)的專業(yè)知識(shí)缺乏、設(shè)計(jì)水平也是有限的,數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)上還存在著許多的不足。在此感謝指導(dǎo)老師李偉老師給予的充分指導(dǎo),并提出了許多的寶貴意見(jiàn),及時(shí)地改正了許多設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤,使本設(shè)計(jì)更加的合理、完善。再次向李老師表示深深的謝意。同,在此也表示感謝。時(shí)各位同學(xué)能在繁忙的設(shè)計(jì)工作之余給予我很多建議和幫助。
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