液壓升降平臺(tái)論文

1、<p>　　剪叉式液壓升降臺(tái)最大力推力簡化計(jì)算</p><p><b>　　鄭宏 孫磊博</b></p><p>　　齊魯工業(yè)大學(xué) 機(jī)電學(xué)院 濟(jì)南 250000</p><p>　　摘要：通過分析計(jì)算，根據(jù)剪叉式液壓升降臺(tái)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(jì)算原理論表達(dá)式，使推力計(jì)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(tái)；設(shè)計(jì)計(jì)算；組件模塊</p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　升降平臺(tái)，作為一種多功能的起重裝卸機(jī)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(hù)保養(yǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。由于實(shí)際生產(chǎn)生活中所用到的升降平臺(tái)大都應(yīng)用液壓驅(qū)動(dòng)的方式，因此大都被稱為液壓升降平臺(tái)。與其

3、它升降設(shè)備相比，液壓升降平臺(tái)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(tái)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(tái)3部分組成，并且為中心對(duì)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(tái)，依對(duì)稱性按液壓缸推動(dòng)剪叉臂數(shù)量均可劃分為1液壓缸推動(dòng)1剪叉臂、1液壓缸推動(dòng)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(jì)。</p><p><b>　　2數(shù)學(xué)模型的建立</b></p><p>　　2. 1單液壓缸推動(dòng)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(tái)，是最簡單的形式。建立以固定支點(diǎn)A為坐標(biāo)原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系，計(jì)算圖中關(guān)鍵點(diǎn)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(tái)自重 F——液壓缸的推力</p><p>　　2. 2單液壓缸推動(dòng)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(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，求得各關(guān)

7、鍵點(diǎn)的坐標(biāo)表示及虛位移。</p><p><b>　　圖2</b></p><p>　　點(diǎn)坐標(biāo)方程變換： </p><p>　　在Ii點(diǎn)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(diǎn)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(shí)，為單液壓缸推動(dòng)2剪叉臂;當(dāng)n= 2時(shí)，為2液壓缸推動(dòng)4剪叉臂。 </p><p>　　2. 3單液壓缸推動(dòng)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(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，求得各關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)表示及虛位移。</p><p>　　點(diǎn)坐標(biāo)方程變換： </p><p>　　在Ii點(diǎn)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(diǎn)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(shí)，為單液壓缸推動(dòng)2剪叉臂;當(dāng)n= 2時(shí)，為2液壓缸推動(dòng)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(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，求得各關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)表示及虛位移。</p><p><b>　　圖4</b></p><p>　　點(diǎn)坐標(biāo)方程變換： </p><p>　　其中的m——其中m代表的是單個(gè)液壓缸推動(dòng)剪叉臂的數(shù)量（例如單個(gè)液壓缸推動(dòng)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(dòng)m幅剪叉臂，2缸推動(dòng)2m幅剪叉臂，i缸推動(dòng)im幅剪叉臂） </p><p>　　在Ii點(diǎn)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(diǎn)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(gè)液壓缸推動(dòng)剪叉臂的數(shù)量（例如單個(gè)液壓缸推動(dòng)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(dòng)m幅剪叉臂，2缸推動(dòng)2m幅剪叉臂，i缸推動(dòng)im

14、 </p><p><b>　　實(shí)例 </b></p><p>　　以3個(gè)液壓缸推動(dòng)9副剪叉臂為例，按上述計(jì)算公式求解。</p><p>　　( 1)基本參數(shù)額定載荷Q= 1000kg，上平臺(tái)自重600 kg，上平臺(tái)最低高度2550 mm，上平臺(tái)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(diǎn)距離剪義臂桿中點(diǎn)1275 mm，下端耳環(huán)長度l2= 300 mm，安裝角度45度，裝點(diǎn)距離剪義臂桿中點(diǎn)1275 mm。</p><p>　　( 2)計(jì)算將基本參數(shù)帶入到計(jì)算公式中可以求得F = 20 655 N。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>

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20、