毕设答辩无线遥控液压升降平台的的设计课件.ppt

1、简介-液压升降平台 液压升降平台(如下图)是一种多功能起重装卸机械设备 用途：可用于工厂、自动仓库、停车场、市政、码头、建筑、装修、物流、电力、交通、石油、化工、酒店、体育馆、工矿。研究现状、基本研究方法、存在的问题和发展动向 研究现状：研究现状：目前，气、液动剪叉式升降平台在民航、交通运输、冶金、汽车制造、集装箱、模具制造、木材加工、化工灌装等各类工业企业及生产流水线等行业逐渐得到广泛应用。基本研究方法：基本研究方法：本设计采用比较分析的方法，对现有的各种液压升平台比较分析。存在的问题：存在的问题：整体技术含量偏低；规模化发展不够；恶性竞争严重，合理利润难保。发展动向：发展动向：正朝着大型化

2、、高速度、人性化、环保性、通用产品小型化、零部件的模块化和多样化及安全监察制度化与规范性方向发展。研究的内容、意义及必要性 内容：内容：采用无线遥控，提高设备操控的自化和灵活性；四个支腿臂的内外伸缩臂设计采用液压缸驱动，提高了平台的工作效率；设计过程采用有限元分析的方法，对零部件进行强度校核，优化了零部件的结构。意义：意义：遥控液压升降平台积极吸收了现代科学技术的先进成果，改善了传统液压升降平台的工作性能，取得了较好的经济效果。必要性：必要性：随着民航事业的飞速发展，对机场地面保障设备从数量到质量的要求都提出了更高的要求。液压系统的方案设计 液压系统设计作为液压主机设计的重要组成部分，设计时必

3、须满足主机工作循环所需的全部技术要求。明确与液压系统有关的主机参数的确定原则，要与主机的总体设计（包括机械和电气）综合考虑。液压系统的方案设计 1.确定回路方式：选择开式回路 2.选用液压油液：选用抗磨液压油 3.初定系统的压力：根据设计任务书，系统压力为16Mpa 4.选择执行元件：选用活塞液压缸或柱塞液压缸 5.确定液压泵的类型：液压系统的压力21Mpa，选用齿轮泵；系统拟采用节流阀调速，所以选择定量泵液压系统的方案设计 6.确定调压方式：为节省能量消耗，采用多级调压 7.选择换向回路：液压设备的自动化程度较高，采用电动换向 8.平衡回路的选择：对于液压升降平台这种垂直性负载应采用平衡回路

4、 9.液压系统原理图：液压基本回路确定以后，用一些辅助元件将其组合起来，构成完整的液压系统。液压系统参数的设计 液压缸的设计：液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。液压泵的设计：液压泵是液压系统中的主要的能量转化元件。液压泵将液压能转化为机械能。本设计采用齿轮泵。电动机的选择：具有国际互换性，防止灰尘和其他杂物进入液压系统的参数计算及选型设计 液压缸的设计液压缸的设计 初选液压缸的工作压力：根据任务书要求最大起重载荷为2吨，最大工作压力为16MPa。选定液压缸的工作压力为16MPa。根据计算结果，选内径为50mm的液压缸。本设计中液压缸选用HSG工程用液压

5、缸，HSG工程用液压缸为双作用单活塞杆式液压缸。型号说明：HSGK0150/28E18018001377 HSG 双作用单活塞杆式液压缸液压缸参数 缸径为100mm、杆径为50mm 压力代号为E=16MPa 安装方式采用杆端外螺纹连接 活塞连接采用杆端为整体式但耳环 进、出口油连接方式采用内螺纹 8001377 行程为8001377液压元件的选择 溢流阀：一种液压压力控制阀。在液压设备中主要起定压溢流作用和安全保护作用。电磁换向阀和手动换向阀：实现液压油流的沟通、切断和换向，以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。液控单向阀：液控单向阀是允许液流向一个方向流动，反向开启必须通过液压控制来实现的单向阀

6、。平衡阀的选用：起到缓冲和消除冲击的作用，防止因重力使立式活塞突然下落或防止马达出现飞速。其他：滤油器、管路、油箱等。遥控液压升降平台结构设计 遥控液压升降平台的结构主要由内绞板、外绞板、内外绞板销轴、牵引底盘及载物平台和护栏组成。1，2外绞板3，4内绞板5 内外板中间销轴6 基座销轴7 基座滑动副8 内板之间或外板之间销轴9 左右内板之间连接横梁10 液压缸11 平台8425521184108910853619531767遥控液压升降平台结构设计 遥控液压升降平台内外绞板的设计遥控液压升降平台内外绞板的设计 遥控液压升降平台的内外绞板是其主要的运动构件，也是其主要的受力机构。遥控液压升降平台

7、的内绞板为两端为转动副，而外绞板一端为转动副，一端为移动副。根据现有的液压升降平台的结构进行测绘，运用逆向工程的思想进行初步设计；之后在进行有限元的结构强度的分析检验，再对结构进行相应的调整内外绞板结构75150402240+0.1750R36250.02AA2851902 1 02 03 7 01 1 0 04 5502.5751080+0.1 050251.6 40R 3 6751402.521602240+0.20 9+0.03 440 40R 3 6升降平台的结构设计 遥控液压升降平台底盘的设计遥控液压升降平台底盘的设计 本遥控液压升降平台的底盘在传统升降平台的基础上进行创新设计，改变

8、原有的人工拉伸支撑腿为液压缸驱动，节省了人力，提高了效率。支撑腿类似螺旋千斤顶，利用螺纹的自锁来固定支撑。BCA-AC底盘结构 遥控液压升降平台的底盘采用液压缸驱动支撑腿的伸展，在传统的液压升降平台的基础上，结合液压缸的安装方式，对底盘进行改进。4.31500AABB3 012 515 001 02 5 20102.5液压升降平台总装图C语言编程受力分析 遥控液压升降平台的内外绞板由ANSYS有限元分析，校核其强度，优化其结构。液压升降平台的内绞板的转角不同，对应不同的升降高度，不同的受力状况。528.4125.97.031111.3712.84960.123 9.7496.132759.25

9、000N5000NF1F2机构运动简图馁绞板受力分析#include main()double l,l1,l2,a,b,f,g,x,y,z,o,fx,fy;/*l为绞板长，l1为液压缸安装位置*/l=2160.0;l1=1675.0;l2=580.0;/*a为液压缸与水平方向角度*/b=6.0;g=5000.0;/*b为绞板转动角度,g为重力*/while(b=40.0)x=(l-l1+l2)/(l-l1-l2);o=b/180.0*3.1415;y=x*tan(o);a=atan(y);z=a-o;f=g*l*cos(o)/(l1*sin(z);/*液压缸压力*/fx=f*cos(a);fy

10、=f*sin(a);/*液压缸力的水平方向和竖直方向的分解*/printf(b=%f a=%f f=%fn,b,a,f);因为对应不同的角度，内绞板受力不同，但公式统一，所以用C语言编程分析受力。运行结果 由分析结果可知，当绞板的转角较小时，液压缸的压力较大。所以只需对液压升降平台在内绞板的转角较小时进行受力分析和强度校核即可。b=6.000000 a=-0.867043 f=-7764.380934 fx=-5024.203784 fy=5919.711786 b=8.000000 a=-1.005236 f=-7011.482359 fx=-3757.379039 fy=5919.7117

11、86 b=10.000000 a=-1.102437 f=-6634.143314 fx=-2994.807152 fy=5919.711786 b=12.000000 a=-1.173445 f=-6419.890613 fx=-2484.352602 fy=5919.711786 b=14.000000 a=-1.227207 f=-6287.187226 fx=-2117.955519 fy=5919.711786 b=16.000000 a=-1.269193 f=-6199.550035 fx=-1841.584376 fy=5919.711786 b=18.000000 a=-1.

12、302854 f=-6138.756254 fx=-1625.220207 fy=5919.711786 b=20.000000 a=-1.330446 f=-6094.912158 fx=-1450.850298 fy=5919.711786 b=22.000000 a=-1.353493 f=-6062.282141 fx=-1307.010762 fy=5919.711786 b=24.000000 a=-1.373057 f=-6037.360415 fx=-1186.057822 fy=5919.711786 b=26.000000 a=-1.389899 f=-6017.90858

13、1 fx=-1082.698506 fy=5919.711786 b=28.000000 a=-1.404574 f=-6002.444218 fx=-993.151028 fy=5919.711786 b=30.000000 a=-1.417501 f=-5989.954576 fx=-914.641022 fy=5919.711786 b=32.000000 a=-1.428996 f=-5979.729017 fx=-845.086676 fy=5919.711786 b=34.000000 a=-1.439307 f=-5971.257171 fx=-782.894997 fy=591

14、9.711786 b=36.000000 a=-1.448627 f=-5964.164957 fx=-726.825982 fy=5919.711786 b=38.000000 a=1.4571111 f=-95958.173210fx=-675.899672 fy=5919.711786 b=40.000000 a=-1.464883 f=-5953.070238 fx=-629.331094 fy=5919.711786 液压升降平台有限元分析 应用ANSYS对遥控液压升降平台的极限位置进行有限元分析，分析内绞板的危险截面的应力和应变。将内绞板简化为悬臂梁，在右端加5000N重力载荷。当

15、内绞板的转角为6度时，由上章的C语言编程求得绞板的受力情况以及液压缸的转角。材料的参数：材料为45号钢，其弹性模量为210MPa，泊松比0.3，密度7.8kg/m3。载荷的施加：按照C语言计算出来的载荷可以求出载荷的大小 建立简化简支梁模型，划分网格，如下图 对其施加载荷以后，其载荷和约束加上后，如下图 各节点的受力情况如下 各节点出的应变如下 最大应力节点处的应力情况 整个绞板的变形图 经有限元分析得出液压升降平台的内绞板结构合理，其变形较小，截面尺寸合理。液压升降平台遥控系统的设计 一般的液压升降平台的控制系统采用线控方式，控制系统由继电器，按钮，导线组成。控液压升降平台采用无线电遥控的方

16、式，遥控距离在2km。本设计在传统的液压升降平台的基础上，做出改进。由无线电传输控制信号，无线电系统的接收端在接受到信号后经解调后控制继电器动作，再有继电器控制电磁换向阀动作。在本设计中有两个液压缸，需要有四通道的无线电传输信号。为了简化电路，采用四通道单路无线电遥控系统。本电路分为四路负载(继电器)，每路负载的接受控制器都是独立的，互不干扰，使用方便。下图是发射器和接受器的电路原理图，这里只给出一路接受器的电路，其他三路与之相同总结 本论文从最初的总体方案制定，图纸绘制，到现在的有限元分析，已经有近3个月的时间进了。在这段时间里，在指导老师的指导下，经过方案设计、图纸绘制、程序编制、有限元仿

17、真和论文撰写等工作。得到如下成果 通过查阅手册，选定了升降平台的液压阀，电机等零件的选型。通过CAD软件，对系统的主要机构进行了图形绘制。使用C语言编程，对系统的内绞板进行了粗略的受力分析 使用ansys软件，对内绞板进行了精确地有限元分析。不足及改进 在工作中，需进一步完善如下工作：1.由于时间原因，图纸只绘制了主要零部件装配图，其他次要的零部件未绘制。2.由于结构较复杂，进行的有限元分析不够完善，部分结构没有进行受力分析。3.无线控制系统只进行了粗略的选型，没有进行深入的调试。致致 谢谢 在毕业设计的半年多的时间里，我得到了老师、同学的热情帮助，在这里，我向他们表示最衷心的感谢。谢谢我的父母，没有他们辛勤的付出也就没有我的今天，在这一刻，将最崇高的敬意献给你们！本文参考了大量的文献资料，在此，向各学术界的前辈们致敬！最后，感谢各位评审老师，感谢各位老师对于我工作的检查，督促和修改意见。谢谢！