所有举升机的设计均应把举升重物滑移的可能性降低到最低限度。
使用维护方面的安全保证措施使用维护方面的安全保证措施涉及的范围很广,包括举升机有使用前的准备工作,举升汽车时应该注意的事项,承载时的稳定性,降下汽车时的注意事项,日常和定期维修检查工作等。
虽然汽车举升机已有年的历史,其设计原理并无多大改变但如果忽视安全要求,超载使用,疏忽大意,仍然会造成严重事故,甚至发生人身伤亡。
因此安全问题定要引起使用单位和操作人员的高度重视。
首先,应选购那些安全性能良好的汽车举升机,另外,还应认真学习和理解说明书中的各项安全注意事项并认真贯切执行。
这里仅就使用维护举升机时普遍应当注意的事项说明于后。
使用中的举升机每天都应进行检查。
发现有效故障或零部件损坏时,不得再使用。
维修时应采用该举升机的制造厂所提供的配件,不得随意代替或自制。
举升机不得超载使用。
每台举升机的额定载荷均注明在设备的铭牌上。
特别要注意防止偏载,即整机虽未超载而举升臂确已超过允许的额定载荷。
故欲举升那些前后轴载荷严重分配不均的汽车时应特别注意,能满足要求的才能装载使用。
安置汽车和使用举升机均应由经过培训并经考核合格的人员操作。
举升汽车时,车内不得有人。
举升机升降和使用时,顾客和无关人员应远离举升机。
举升机区域内不得有任何障碍物,如油脂废物瓦砾等。
当汽车驶上举升机前,应清除通道,不得驶过或撞击举升臂,连接器,车轴支撑器等,以防损坏举升机或汽车。
在举升机上承载汽车时应仔细操作。
将举升机的支撑器安置到汽车制造厂推荐的举升机逞力接触点。
只有当支撑器与汽车上的承力点接触严密后才能将举升机升起对其接触的严密性进行认真检查后,才能将汽车举升到需要的工作高度。
要注意些汽车上的零部件由于移动或安装位置的不同会引起重心的急剧变化,从而导致举升汽车时的不稳定。
举升机降下前,应将汽车下面的工具箱,台架及其它设备全部移开。
要降下举升机前,还必须松开锁紧装置。
注意如欲在汽车下面进行维修作业时,应将举升机提升到足够的高度,以便锁紧装置啮合。
第章剪叉式升降台的应用及其受力分析的讨论剪叉式升降平台的三种结构形式本讨论的目的通过分析气液动类的剪叉式升降平台机构特点,论述了设计时应注意的问题及其应用范围。
气液动剪叉式升降平台具有制造容易价格低廉坚实耐用便于维修保养等特点。
在民航交通运输冶金汽车制造等行业逐渐得到广泛应用。
本设计中主要侧重于小型家用液压式的升降平台。
在设计气液动剪叉式升降平台的过程中,般我们会考虑如下三种设计方案,如简图所示图三种剪叉式升降台结构简图图中表示气液动剪叉式升降平台的三种结构形式。
长度相等的两根支撑杆和铰接于二杆的中点,两杆的端分别铰接于平板和机架上,两杆的端分别与两滚轮铰接,并可在上平板和机架上的导向槽内滚动。
图中的三种结构形式的不同之处在于驱动件液压缸的安装位置不同。
图中的驱动液压缸的下不固定在机架上,上部的活塞杆以球头与上平板球窝接触。
液压缸通过活塞杆使上平板铅直升降。
图中的卧式液压缸活塞杆与支撑杆铰接于处。
液压缸驱动活塞杆控制平台铅直升降。
图中的液压缸缸体尾部与机架铰接于处,活塞杆头部与支撑杆铰接于处。
液压缸驱动活塞杆可控制平台铅直升降。
按照液压缸的安装形式,称图的形式为直立固定剪叉式结构,图的形式为水平固定剪叉式,图的形式为双铰接剪叉式结构。
直立固定剪叉式结构,液压缸的行程等于平台的升降行程,整体结构尺寸庞大,且球铰链加工负载,在实际种应用较少。
水平固定剪叉式机构,通过分析计算可知,平台的升降行程大于液压缸的行程,在应用过程中可以实现快速控制升降的目的,但不足之处是活塞杆受到横向力的作用,影响密封件的使用寿命。
而且活塞杆所承受的载荷力要比实际平台上的载荷力要大的多。
所以实际也很少采用。
双铰接剪叉式结构避免了上述缺点。
结构比较合理,平台的升降行程可以达到液压缸行程的二倍以上。
因此,在工程实际中逐渐得到广泛的应用。
本设计就重点对双铰接剪叉式结构形式加以分析论述。
双铰接剪叉式升降平台机构的位置参数计算由图可知图位置参数示意图,上式中任意位置时升降平台的高度任意位置时铰接点到液压铰接点的距离支撑杆的长度支撑杆固定铰支点到铰接点的距离机架长度到点的距离活塞杆与水平线的夹角。
以下相同。
将式代入式,并整理得。
设代入式得。
在式中,升降平台的初始高度液压缸初始长度。
双铰接剪叉式升降平台机构的运动参数计算图运动参数示意图图中,是点的绝对速度降示意图液压系统工作原理图见图纸。
由图分析,当电机起动后,泵开始供油。
系统由定量泵供油,溢流阀调整系统压力,执行器不动作时系统压力经单向阀和换向阀后卸载。
当电磁铁通电时,压力油经换向阀液控单向阀单向调速阀及管道破裂保护阀后至升降缸的下腔,顶出活塞杆缸上腔油液经过换向阀被挤回油箱,升降台板上升。
当电磁铁通电时,液控单向阀被打开,此时双向导通,升降缸下腔油液在台板钢架自重和活塞的作用下,经由管道破裂保护阀单向调速阀液控单向阀换向阀右位后流回油箱,升降台板下降。
当都不通电时,台板支承重物,系统卸载。
若需要快速下降时,可在通电的同时,也通电。
此种情况还适合空载时自重不能完全克服液压缸阻力而促进台板快速下降。
小车在上升过程中,即电磁铁通电时,当钢架端滚轮向左移动直至接触到限位开关时,限位开关将通过继电器从而制动电磁阀,电磁铁断电,系统卸载。
台板保持高度不变,台板支承重物。
此举措是为了限制台板上升的最大高度。
由于液压升降台的荷重较大,惯性也较大,为使台板升降平稳安全,系统主要有以下特点为防止台板载荷重物下移,系统采用密封性良好的液控单向阀自锁为使重物能平稳下降,采用单向调速阀调速,噪声更小系统不动作时,直接卸载,节约能耗为使升降台结构更紧凑,采用便于安装和维护的叠加元件,液压系统元件统布置在液压站内为防止台板在工作中意外安全事故的发生,系统采用了管道破裂保护阀安装在缸下腔进油口接头上,旦管路或其他部分发生管道突然爆破接头松动泄压或台板出现异常失控超速下坠时,它能根据压差自动切断油路,防止发生坠落事故,保护设备和人身安全另外,在电气控制上,在升降平台下缘设置限位开关,台板上升时,旦升至所限定的最大高度,限位开关发出电信号,强制系统卸载以确保台板上升到合适的高度。
第四章台板与叉杆的设计计算台板位于升降台的最上部,是支撑件的组成部分。
汽车能够在升降台上平稳的停放就是台板起了关键的作用。
在进行维修作业之前首先得驶上台板。
需要说明的是台板并不是个简单的钢板,而是在下面有滑道,因为升降台叉杆臂上有滑轮,滑道的作用就是使滑轮在滑道内来回滑动,使升降台完成举升和回落动作。
下底板也如此,如下图。
图下底板结构简图根据上面汽车尺寸参数,确定台板的长度为,宽度,材料采用热轧钢板。
其形状见图纸。
需要说明的是台板并不是个简单的钢板,而是在下面有滑道,因为升降台叉杆臂上有滑轮,滑道的作用就是使滑轮在滑道内来回滑动,使升降台完成举升和回落动作。
叉杆是升降台最主要的举升部件,是主要的受力机构。
对其设计的成功与否关系到整个设计工作的成败,选材号钢,热轧钢板。
叉杆的外形图如图所示。
图叉杆的外形图确定叉杆的结构材料及尺寸对支撑叉杆进行受力分析首先定义每根杆的名称编号,如图图支撑叉杆受力分析图对于杆杆的活动铰联接在水平方向上除了摩擦力没有其它外力,所以可以忽略不计,现在只考虑其竖直方向上的受力就可以了。
经过分析杆的受力情况如图计算其最大弯矩及轴向力经力学分析,当升降台处于最低位置,时,所受弯矩最大,如图。
当升降台处于最高位置,时,轴向力最大,如图,正值为拉力,负值为压力。
杆受力情况同杆。
下面再分析下杆,对杆作受力分析,如图对点做力矩分析,可得。
计算弯矩,由上图可转化成下图来分析根据以上条件画弯矩图,如下图杆弯矩图由此图可知,杆的最大弯矩在点。
经计算当时,有最大值,即拥有最大弯矩,同样此时也拥有最大的轴向力。
首先将与的关系值根据上述的公式求得代入以上各式,求得的值如下图则。
计算轴向力,同样将杆的受力分析图再转化为轴向力图分析,如图经分析计算,段受到的轴向压缩力最大,。
由于刚刚计算出的杆与杆的最大弯矩和最大轴向力都小于杆的值,故不对杆杆计算工作应力。
计算杆该状态下的工作应力,设叉杆横截面积,如图则该状态下的工作应力为,其中,叉杆实际工作应力,材料许用应力,材料的极限应力,对于号钢,为安全系数,般为大于的值,这里取。
根据经验初选。
由此式可以看出弯矩对工作应力的影响较轴向力要显著的多,所以在计算时应以最大弯矩为主要计算对象。
杆所承受的最大工作应力。
杆的截面拥有最大弯矩,即可以认为截面拥有最大的工作应力。
我们按照最大工作应力来选取合适的叉杆截面。
将代入上式最大工作应力。
这里取,即叉杆的横截面为。
横轴的选取选取套联在活塞杆端部的横轴,根据总体结构布局确定横轴长度需要,由于是单耳环联接,其内径,横轴的外径也应为,但考虑到二者需要相对滑动,应使横轴的外径略小于,这里取。
单耳环的宽度值。
将叉杆要联接到横轴处的孔进行加长处理,使两者接触面积适当的增大以减小弯曲应力及及剪应力。
因此可按下图分析横轴所受应力当时可求得。
作用于横轴上的力是均匀分布的,分布距离为,故集度为,截面上的最大弯矩为,截面和上的剪力这里没有考虑剪力与弯矩的正负。
其弯曲应力为剪应力对于其它几个销轴,由于所受的应力都小于上述值,在不改变材料的基础上选择直径各为是完全可以的,这里就不校核了。
第五章总结双铰接剪叉式物流液压升降台的设计是在原有的剪叉式液压升降台的基础上,增强其通用性灵活性安全性经济性等指标结构以能够满足灵活性要求较高的汽车维修需要为前提,通过不同型号和相应附件达到满足物流制造系统汽车维修等性能要求。
通过对双铰接剪叉式升降平台机构位置参数和动力参数的简单计算,结合具体实例,对机构中两种液压缸布置方式分析比较,最终确定液压执行元件大体分为液压缸或液压泵,前者实现直线运动,后者完成回转运动,而对于实现单纯并且简单直线及回转运动的机构,可以采用齿轮式液压泵及双活塞杆液压缸。
在设计的过程中,系统主要参数的计算最为重要,直接关系到系统的稳定和性能。
最后对叉杆的结构材料及尺寸进行简要的说明,从而完成简单液压升降台的设计。
在实际应用是要经过多次调整才能达到预期效果,望各位老师批评指正。
致谢经过两个月的毕业设计,使我们真正懂得了理论联系实际的重要性。
这次设计正是将它们有机的结合起来,给我们次在面对工作前最好的锻炼机会。
同时我们也
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