剪叉式升降舞臺液壓系統(tǒng)設(shè)計含SW三維及6張CAD圖.zip,剪叉式,升降,舞臺,液壓,系統(tǒng),設(shè)計,SW,三維,CAD 指導(dǎo)教師 XXX 題目 剪叉式升降舞臺液壓系統(tǒng)設(shè)計 班級 XXX學(xué)生 XXX學(xué)號 XXX 剪叉式升降舞臺廣泛應(yīng)用于各表演現(xiàn)場 結(jié)婚現(xiàn)場及頒獎現(xiàn)場 但還有很多剪叉的升降平臺用于提升貨物 下圖是在一家工廠拍的貨物升降平臺的缸體部位 應(yīng)用現(xiàn)場 舞臺建模 舞臺在最低位置示意圖 舞臺在最高位置示意圖 液壓缸負(fù)載分析 由舞臺結(jié)構(gòu)圖可知所使用的活塞缸為單作用活塞缸并且為傾斜放置的液壓缸 其受力分析如下圖所示 所以所受到的舞臺負(fù)載力F是變化的 所受到負(fù)載力的計算公式為由公式可得舞臺在最低位置時受到的負(fù)載力最大 所以后面設(shè)計液壓缸是取舞臺最低點所受到的負(fù)載力來設(shè)計 而由建模可以得出舞臺在最低位置時的a角的大小 就可以得出最大負(fù)載力 液壓缸的速度循環(huán)分析 設(shè)液壓缸的加速度為0 05m s 所以可以得到液壓缸速度循環(huán)圖 如圖為舞臺的上升速度負(fù)載循環(huán)圖 工況分析 該機(jī)械可以認(rèn)為是小型工程機(jī)械 所以設(shè)計壓力可以選擇為15MPa 為了滿足舞臺升降的速度相等 液壓缸采用差動式連接 則液壓缸無桿腔與有桿腔的有效面積比應(yīng)滿足 即液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d間應(yīng)滿足 為了防止舞臺下降時發(fā)生速度突變 液壓缸需保持一定的回油背壓 參照 液壓傳動系統(tǒng)及設(shè)計 第175頁的表5 8液壓缸執(zhí)行器的背壓力表取背壓為0 5MPa 且取機(jī)械效率 則可以計算出液壓缸的無桿腔有效面積所以可以得到活塞缸直徑為63mm活塞桿直徑為45mm 由下面公式可以得到液壓缸工況圖如圖所示 液壓系統(tǒng)圖的確定 系統(tǒng)由供油油源的定量液壓泵9為起點 液壓泵的出口設(shè)有一個精過濾器8和單向閥7并聯(lián) 整個液壓系統(tǒng)的壓力分為兩個級別 第一個級別為升降舞臺壓力 其大小的設(shè)定與液壓泵的卸荷都由電磁溢流閥1來控制 第二個壓力為加緊缸的壓力 這里不做說明 液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件除了驅(qū)動舞臺升降的液壓缸2外 還有驅(qū)動機(jī)械自鎖機(jī)構(gòu)的夾緊液壓缸11 驅(qū)動舞臺升降的液壓缸2與驅(qū)動機(jī)械自鎖機(jī)構(gòu)的夾緊液壓缸11各為一個液壓回路并分別用三位四通電磁換向閥6 二位四通換向閥12來控制油液的進(jìn)給方向 然后用4個單向閥4和電液比例調(diào)速閥5組成液橋系統(tǒng) 最后使液壓缸完成升降動作 液壓缸的設(shè)計計算 由建?？梢缘贸龌钊麠U的行程為150mm 取標(biāo)準(zhǔn)值為160mm 液壓缸在使舞臺起升時 活塞桿處于受壓的狀態(tài) 起支撐的作用 所以在設(shè)計舞臺起升液壓缸時必須考慮活塞桿的長徑比 為了讓升降舞臺在受壓的狀態(tài)下能夠達(dá)到穩(wěn)定的工作狀態(tài) 所以活塞桿的長徑比應(yīng)該不超過20 1的范圍 經(jīng)驗算滿足要求 由JB1068 67查得可取缸筒外徑為80 則壁厚 可得所以應(yīng)選擇公式經(jīng)驗算壁厚 合格 缸筒底部為平面時 其厚度計算公式為得出缸頭厚度計算所以整理得活塞桿行程為160mm 直徑為45mm 液壓缸內(nèi)徑為63mm 外徑為80mm 由計算得出的主要數(shù)據(jù) 參照參考尺寸的可以畫出裝配圖如下圖 液壓元件的選擇與確定 液壓泵的選擇液壓泵的工作壓力 整個液壓系統(tǒng)所需要的最大工作壓力為15MPa 而這一工作壓力作為液壓系統(tǒng)中液壓泵的額定工作壓力 所以可以選擇額定工作壓力16MPa的液壓泵 液壓泵的流量 液壓缸的所需要的理論流量為 設(shè)齒輪泵容積效率 所選擇的電動機(jī)轉(zhuǎn)速為1500r min 則根據(jù)前面設(shè)計計算數(shù)據(jù) 可以得到液壓泵的排量為 根據(jù)上海博業(yè)有限公司所給出的齒輪泵樣本表顯示取排量為的液壓泵 電動機(jī)的選擇液壓泵的實際輸出功率為 齒輪泵機(jī)械效率和容積效率之和通常在80 85 之間 取齒輪泵的機(jī)械效率和容積效率為80 可以計算得出所需要的電動機(jī)的功率為 液壓閥的選擇如表所示 壓力損失驗算本設(shè)計的剪叉式升降舞臺液壓控制系統(tǒng)的壓力損失包括三個部分的壓力損失 在整個工作管路中 油液經(jīng)過進(jìn)油管所產(chǎn)生的沿程壓力的損失 油液在管路中的每一個管接頭和每一個彎管處的管路局部壓力的損失 油液流經(jīng)每一個閥的局部壓力的損失 但由于剪叉式升降舞臺液壓系統(tǒng)主管路比較短 管接頭與彎管也不多 因此沿程壓力的損失和各個管接頭和每個彎管等處的管路局部壓力的損失可以忽略不計 所以整個剪叉式升降舞臺液壓系統(tǒng)的壓力損失主體來之于油液經(jīng)過各個閥造成的局部壓力損失 經(jīng)查閱各個閥的開啟壓力值為 單向閥7 液控單向閥3和單向閥4的開啟壓力都為0 035MPa 三位四通電磁換向閥6和電液比例調(diào)速閥5產(chǎn)生的壓力損失值約為0 5MPa 所以 整個升降系統(tǒng)中進(jìn)油管路的局部損失為所以溢流閥的調(diào)定壓力值應(yīng)為所以溢流閥的調(diào)定壓力取16MPa是合適的 系統(tǒng)溫升驗算當(dāng)負(fù)載上升達(dá)到最高位置時 齒輪泵會以的額定流量從溢流閥溢流回到油箱 這將造成不必要的能量消耗 設(shè)泵流量的功率90 都經(jīng)過溢流閥流失 那么損失的功率為 油液溫度的升高為 經(jīng)計算和查閱資料上述溫升在低壓機(jī)械溫度升高可以接受的范圍內(nèi) 液壓系統(tǒng)性能的驗算 謝謝 請評委老師指點批評 制作人 XXX