剪叉式液压升降台的设计计算

剪叉式液压升降台的设计计算曾午平卫良保 太原科技大学太原摘 0 0 2 304

要：通过分析，将剪叉式液压升降台按其结构划分成不同的组件模块，推导建立各模块求解计算的理

论表达式，使结构整体计算得以简化，并用实例进行验证。关键词：液压升降台；设计计算；组件模块中图分类号：T 2 1 6 H 1 .文献标识码：A 文章编号：10— 75 ( 00 0 1 0 8 2 1 )O— 0 0— 3 1 0 2 0Abs r t The p p rdii ss is r y r u i iti o dfe e tc mp n tmo uls a c r n o t tu t e, a d tac: a e vde c so s h d a lc l nt ifr n o o en d e c o dig t i sr cur f s n

d r e h h oe ia x r s in o a h mo u e ma ig t e e t e sr cu a a c lt n smp i e . ial tv r e e v st e t e rt le p e so s f re c d l, i c k n h n i t t rl c lu a i i l d F n l i e i s r u o i f y i ft i t o x m p e h sme h d by e a l . K e wor: h dru i it e i n a ac lto y ds y a lclf;d sg nd c u ain;c mp ne tm o u e l o o n d l

剪叉式液压升降台不仅广泛应用于仓库、机场、车站、码头和工厂等地的货物起升、装卸及搬运作业，而且适用于各类工程的高空维护与维修。因此从过去引进技术的合资生产到现在自主品牌的国产化发展迅速。但产品开发中由于设计计算方法不尽完善而导致产品笨重或过于精减引发安全事故。本文针对剪叉式液压升降台的构造特征，分析机构受力特点，总结出共性组件模块，

低起升到高起升，组成剪叉臂杆的数目多，液压缸的布置形式多样。但不论何种形式，其主要由

底座、液压缸支承的起升工作臂架和承载平台 3 部分组成，且为中心对称结构。分析液压缸支承的起升工作臂架，总体是依起升高度按基本构件组合而成的多层结构的受

力体。如图 1所示的单侧剪叉臂架按液压缸层数可看成 1液压缸推 3副剪

叉的 3层结构。因此通过归纳各种形式的液压剪

推演出普遍适用的设计计算方法。

叉升降台，依对称性按液压缸推动剪叉数量均可划分为 1液压缸推动 1副剪叉、1液压缸推动 2副

1结构特征分析剪叉式液压升降台的结构型式多种多样，从

剪叉和 1液压缸推动 3副剪叉的 3种基本构件组。 这种模块化的结构共性特征为程序化规范的设计

( )椭圆形截面是八边形截面的演化，具有 2

[]张质文，虞和谦，王金诺，等 .起重机设计手册 3

很好的抗屈曲能力，所以吊臂自重得到了大大的减少，吊臂材料得到了更充分的应用。 ( )有限元优化吊臂间的连接关系的处理， 3

[ M].北京：中国铁道出版社，19.一 98[]康海波 .基于 A S S的大吨位回转铁路起重机吊臂结 4 NY构分析与研究[ D].成都：西南交大出版社，20 . 04 []王立彬，彭培英，靳慧，等 .铁路起重机伸缩臂模糊 5

对优化结果精度影响很大，本文用自由度耦合是符合实际的。参考文献

可靠性分析[] .起重运输机械，20 (:1 J 0 3 9) 2—

1 5.

[]刘永 . S0 G 6 N 10 T型 10t缩臂式铁路起重机的设计 0伸[].铁道车辆，20,4 ( ) . J 05 3 9

[]王金诺，于兰峰 .重运输机金属结构[ 1起 M].北京：中国铁道出版社，2 0 . 02

作地邮

者：曾宪渊址：成都西南交通大学机械工程研究所编：60 3 10 1

[]黄文培，于兰峰，黄洪钟 .铁路救援起重机箱形伸缩 2臂的优化设计[] .起重运输机械，2 0 ( ) J 0 0 1:1—

4.

收稿日期：20 0 0 9— 2—1 1

一

2一 0

《重运输机械》 2 1 ( )起 00 1

计算方法奠定了基础，也为计算机编程实现自动化设计提供了便利。

P——平台自重，

P——组件模块自重

卜

作用于 G、H 2销轴的液压缸推力

2 2单液压缸推动 2副剪叉数学模型的建立 .

如图 3所示：下端耳环分别标记为、,上 端耳环分别标记

为 G、,其中 i液压缸的数 (是量),下端耳环的长度为 z,上端耳环长度为 z,。

以 A点为坐标原点，A B为轴，A C为 y轴建立直角坐标系，求得各关键点的坐标表示及虚位移。图 1剪又式液压升降台结构示意图 1 .平台 2起升工作臂 . 3底座 .

2数学模型的建立2 1单液压缸推动 1副剪叉数学模型 .图 3单液压缸推动 2副剪叉数学模型L=

如图 2所示，HG表示起升液压缸，该结构主要用于低起升的单层升降台，是最简单的形式。 建立以固定支点 A为坐标原点的直角坐标系，计算图中关键点 G、H、0、W的虚位移。:

c咖

+6唧 c

i _6s n

. ,= L

c+ c一l o (￣一 咖 6 1 s q ) c 1 s一6i—。 n一 i n s n f i( s )

‘=, ,图 2单液压缸推动 1副剪叉数学模型

G (一c/口 xL ) '￣。

A H=一A iaAa, A H=A o a x Hs n y Hc s Aa

G A s a c+ G ic a,△ G D cs△=- O i A￣ O s￣ n nA y= G o Ayw:ABc s o aAa Ayo=AOc s o aAa

G (-La(。n打 2 1s+ )口=i)n一s i i=

(一 ) O￣+f。(+ 。 CS 2 s: ) c

列虚功方程一

I 2 1s+。n i )i ( ) y(一L ~s n i+ 2 n 2 ) 1s (+a iY=2 L i a A髋=2L o aAa阢 i sn y ic s

P y A w+F o (t卢 A c+F i(//) y cs O+ ) x s O+3 A G— n

F o (/ ) —F i(+3 A H—P A 0 0 cs O+△ H s /) y n 3y= () 1P￣ABc s t oo+

△卜 s+i s一) = i 6a i】 n s n n (△:

‘ ( A s￣+ Gi( csc++ G o tn t+3+ - O i O s x o(t ) D css (/ n n) oi x )一

[ [

C -O-c( O 6￣fs S C 1￣ S o C -0] O 6s△ S c ￣

P O o A s 3 x ca () 2 A i 0 (+ s c s n 卢)一 . s s (+ -月c i 卢) o n

:

卜 s i i n n a

式中

P=( . 0 6 P+0 5 2 0 5— . ) . P

P——举升载荷 《起重运输机械》 2 1 ( ) 0 0 1

=

各层剪叉自重作用点坐标变化A用=( i ) csto y 2一1 L oo t A

为单液压缸推动 3副剪叉；当凡=2时为 2液压缸推动 6副剪又。 ’

在 I点处，X方向微位移与 X、Y微位移的合

位移之间的夹角为卢；J点处 X方向微位移与 X、 Y方向微位移的合位移之间的夹角为，则

3应用实例 以 3个液压缸推动 9副剪叉为例，介绍按上述

计算公式的求解和校核。t a

( )基本参数 1

额定载荷 Q=lt平台自 ,上

重 5 0k,上平台最低高度 25 3 7 m,上平台 5 g 2 . 6m——=— S/ CS/ c s】 )— -一 C O一b O(一l o一O O D,O (一/ CS一—一—

t

最大高度 1 2 . 7m 94 2 1 m,剪叉与轴的原始角O=/5O。 . 3,剪臂长度 L=32 0 m 0 m,上耳环的长度 f=

sn i一bio—ls (—O) snt 1i l t n

3 0m 0 m,安装角度 5。 0,安装点距离剪叉臂杆中

点 13 0 m 0 m,下端耳环长度 z 3 0m= 0 m,安装角列虚功方程

度 5。 0,安装点距离剪叉臂中点 13 0 a 0 m。 ( )计算 2将基本参数带人到计算公式中可以求得 F= 00 10 2 4 . 3N,通过分析各杆组的受力，可以得到各铰点处的受力FA= F卧： 3 8 75 N FM - FN y-=一 3 8 5 N 7FD= 2 72 21 0 5 . N

一

Py A一∑ PA丹+∑ Fo x 3y csA l fI 1= i=1 i 1= =l

+∑Fi sf y一∑Fo i nA l c￣A s x一

∑Fi i=0 s￣A n y=

1

() 3

F=3 2 . 69 N 98 2 8

Fc=一7 4 .3 9 N Fc 27 6 4 = 1 2 . 6 N 57 9 3

当 n=1时，为液压缸推动 2副剪叉；当 n= …… 此处隐藏：2722字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……