剪叉式液壓升降平臺(tái)在現(xiàn)代物流、航空裝卸、大型設(shè)備的制造與維護(hù)等場(chǎng)合中得到廣泛應(yīng)用。剪叉式起升機(jī)構(gòu)作為升降平臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分,其力學(xué)特性會(huì)對(duì)平臺(tái)性能產(chǎn)生直接影響。本文是一篇工程師職稱(chēng)論文范文,主要論述了平面剪叉式升降平臺(tái)通用力學(xué)模型。
摘要: 本文在分析剪叉式舉升機(jī)構(gòu)受力的基礎(chǔ)上,將剪叉式液壓升降臺(tái)按其結(jié)構(gòu)劃分成有源和無(wú)源剪組,分別建立了相應(yīng)的力學(xué)模型,推導(dǎo)建立各剪組力學(xué)計(jì)算的理論表達(dá)式,揭示了各剪組和剪桿的受力規(guī)律,為剪叉式舉升機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析、設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。文**紹的平面剪叉式機(jī)構(gòu)力學(xué)模型建立與分析方法,理論清晰、運(yùn)用簡(jiǎn)便、通用性強(qiáng),使結(jié)構(gòu)整體計(jì)算得以簡(jiǎn)化,為對(duì)剪叉式機(jī)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的理論研究提供了方便。
Abstract: Based on analyzing the stress of scissors lifting mechanism, this paper divides the scissors elevating platforms into active shear set and passive shear set by its structure, respectively, establishes the corresponding mechanical model, derivates the theory expression of establishing the shear mechanics calculation, reveals the regularity of each shear set and shear stem and provides theoretical basis for the mechanics analysis and design of scissors lifting mechanism. In this paper, the establishment and analysis method of the mechanical model of plane scissors lifting mechanism has many features: clear theory, easy use and strong univerality. All of these make the whole calculation of structure simpler, and provide convenience for the further theoretical research of the scissors mechanism.
關(guān)鍵詞: 剪叉式升降臺(tái),力學(xué)模型,有源剪組,無(wú)源剪組
Key words: scissors elevating platform;mechanical model;active shear set;passive shear set
中圖分類(lèi)號(hào):U455.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2015)12-0120-04
0 引言
目前,國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家和學(xué)者對(duì)剪叉式液壓升降平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及其力學(xué)性能進(jìn)行了較為深入的研究。文獻(xiàn)[1~2]分析了剪叉式升降臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以升降臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度或液壓缸油壓均勻?yàn)閮?yōu)化目標(biāo),對(duì)其關(guān)鍵參數(shù)及驅(qū)動(dòng)油缸的安裝角度進(jìn)行了優(yōu)化研究。文獻(xiàn)[3]則對(duì)剪叉式升降臺(tái)虛擬機(jī)模型和液壓系統(tǒng)模型進(jìn)行了聯(lián)合仿真分析。一些學(xué)者通過(guò)建立基本構(gòu)件組力學(xué)模型,求解剪叉機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)和進(jìn)行受力分析,利用虛功原理分析平臺(tái)載重與舉升油缸所需輸出力的關(guān)系[4~7]。
但目前國(guó)內(nèi)外對(duì)剪叉式機(jī)構(gòu)的研究,多為針對(duì)工程中某一特定項(xiàng)目進(jìn)行的承載能力分析,或介紹某一種新型剪叉式機(jī)構(gòu)的應(yīng)用案例,理論研究不深入,缺乏一套系統(tǒng)、通用的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理論[8]。
有學(xué)者認(rèn)為多級(jí)剪叉式機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,各桿有三個(gè)運(yùn)動(dòng)副連接,難以直接逐步求解,對(duì)其受力進(jìn)行理論分析較為困難[6,7]。
本文將建立有源剪組和無(wú)源剪組的力學(xué)模型,用解析法探討各層剪叉機(jī)構(gòu)受力變化規(guī)律;掌握這些關(guān)系和規(guī)律,不僅有助于指導(dǎo)人們科學(xué)合理的設(shè)計(jì)工作,也有助于進(jìn)行優(yōu)化和有限元分析。
1 剪叉式升降平臺(tái)簡(jiǎn)化模型
圖1為n層剪叉式升降平臺(tái)簡(jiǎn)化模型,起升機(jī)構(gòu)最高一組剪叉桿的一端與平臺(tái)以固定鉸支座相連接,另一端則與滑靴鉸接,平臺(tái)起升或下降時(shí),滑靴可在平臺(tái)的內(nèi)嵌滑道里滑動(dòng),實(shí)現(xiàn)剪叉機(jī)構(gòu)變幅;起升機(jī)構(gòu)與底座采用同樣方式連接。
圖中A0和An分別為剪叉桿與平臺(tái)和底座的鉸點(diǎn),B0和Bn則分別為與平臺(tái)和底座的滑靴鉸點(diǎn)。升降臺(tái)是由兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的兩幅剪式鉸架板組構(gòu)成,理論上兩幅剪式鉸架板受力相同。為分析方便起見(jiàn),對(duì)其中一個(gè)鉸架板組進(jìn)行受力分析。
5 結(jié)束語(yǔ)
本文建立了剪叉起升機(jī)構(gòu)的力學(xué)模型,把機(jī)構(gòu)拆成有源剪組和無(wú)源剪組,按照拆組的次序,逐步建立有源剪組和無(wú)源剪組的力學(xué)模型,通過(guò)用解析法即可求得到桿系的約束反力、各層剪叉機(jī)構(gòu)受力變化規(guī)律和液壓缸推力與平臺(tái)負(fù)載荷的簡(jiǎn)潔關(guān)系式。
探討掌握這些關(guān)系和規(guī)律,不僅有助于指導(dǎo)人們科學(xué)合理的設(shè)計(jì)工作,也有助于進(jìn)行優(yōu)化和有限元分析;使看似復(fù)雜的剪叉式液壓升降臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、剛度和強(qiáng)度計(jì)算大為簡(jiǎn)化。
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工程師職稱(chēng)論文發(fā)表期刊推薦《機(jī)械傳動(dòng)》雜志創(chuàng)刊于1977年(原名齒輪),由中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)主管,鄭州機(jī)械研究所、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)、中國(guó)齒輪專(zhuān)業(yè)協(xié)會(huì)共同主辦,中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)機(jī)械傳動(dòng)分會(huì)協(xié)辦。
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