型混凝土泵車布料機(jī)構(gòu).ppt

HB41型混凝土 泵車布料機(jī)構(gòu)設(shè)計,指導(dǎo)老師：何俊 年級：11級鐵車一班 姓名：童剛 學(xué)號：20116436,目錄,一、目錄 2 二、設(shè)計題目及任務(wù) 3 2.1設(shè)計題目 3 2.2設(shè)計數(shù)據(jù)與要求 4 2.3設(shè)計任務(wù) 4 2.4設(shè)計提示 6,二、設(shè)計題目及要求,2.1設(shè)計題目簡介 混凝土泵車是目前土建工地現(xiàn)場 混凝土澆注中不可或缺的機(jī)械設(shè)備, 功能是將攪拌好的混凝土通過泵送和 布料桿傳送到需要澆注的部位,完成混 凝土構(gòu)件現(xiàn)場澆注的工序。而泵車的布料桿是泵車設(shè)計和制造的關(guān)鍵，布料桿結(jié)構(gòu)的合理與否將直接影響整車的工作性能和作業(yè)穩(wěn)定性。布料桿臂與臂之間是通過軸、連桿機(jī)構(gòu)以及變幅油缸連接在一起的，料桿通過各變幅缸的伸縮運(yùn)動和多個四連桿機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)其在作業(yè)范圍內(nèi)的工作。,2.2 設(shè)計數(shù)據(jù)與要求 HB41型混泥土泵車布料桿,五節(jié)臂組成， 最大布料高度40.5米，最大布料深度27.5米，最大布料半徑36米，液壓缸驅(qū)動。 2.3 設(shè)計任務(wù) 1、提出可能的運(yùn)動控制方案，繪制方案的機(jī)構(gòu)簡圖，計算布料桿機(jī)構(gòu)的自由度，進(jìn)行方案分析評比，選出一種運(yùn)動方案進(jìn)行設(shè)計； 2、依據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提出油缸的布置及其運(yùn)動要求 3、用軟件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動仿真，并畫出輸出機(jī)構(gòu)的位移、速度、和加速度線圖。,4、 圖紙上繪出最終方案的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖（可以是計算機(jī)圖） 5、編寫說明書，說明書應(yīng)包括設(shè)計思路、計算及運(yùn)動模型建立過程以及效果分析等。 6、在機(jī)械基礎(chǔ)實驗室應(yīng)用機(jī)構(gòu)綜合實驗裝置驗證設(shè)計方案的可行性。 2.4 設(shè)計提示 1、每一節(jié)布料桿應(yīng)有一個油缸控制，即該機(jī)構(gòu)應(yīng)由多個自由度 2、按設(shè)計要求，主要考慮幾個幾個極限位置的相關(guān)數(shù)據(jù),三、設(shè)計原理及設(shè)計,3.1 布料桿整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 1，關(guān)于布料桿臂架的折疊方式 臂架的折疊方式有多種。 按卷折方式分：有卷繞式(R型)、折疊式(Z型)、RZ型、M型、ZR型及S型等。 按支點位置和支撐方式分：前支點和后支點、上支點和下支點。前后支點是指支點位于汽車的前、后端；上支點是指第一節(jié)臂架在上方，其余臂架均折疊在下方；下支點是指第一節(jié)臂架在下方，其余臂架均折疊在上方。 臂架的折疊方式的選取關(guān)系到整個布料桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計，以及各桿桿長的確定、液壓缸的連接方式及作用方式等。,R型、Z型、RZ型折疊示意圖如下 采用R型折疊方式，在最下端兩節(jié)臂連接處的桿件連接方式應(yīng)留夠足夠的空間，以便在桿件完全收攏時，能折疊到位，且每個桿件連接點處所需要的空間都不同，這就要求每一處的液壓缸的安裝方式都會不同，增大了整體的設(shè)計難度。 采用Z型折疊方式，每處連接點的連接方式都相同，避免了R型的設(shè)計難度問題，但是由于布料桿是五節(jié)臂結(jié)構(gòu)，完全折疊時，最上層,的桿件還需要外加固定件，不然在車輛運(yùn)行過程中，最產(chǎn)生較大的振動，對整個布料桿結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生一定量的損耗，縮短其使用期。 選用RZ型折疊方式時，既避免了R型方式的設(shè)計難度問題，同時也對整體布料桿有一個比較好的固定方式。 綜上所訴，布料桿機(jī)構(gòu)選用RZ型折疊方式。 2、布料桿桿長的確定 由于選用RZ型折疊方式，布料桿桿長應(yīng)滿足折疊時每桿桿長的長度關(guān)系，即L1L5L2L4L3。布料管的外延長度為5m，求解公式如下,計算得出：L1=8000 H=4500 L2+L3+L4+L5=28000 得出了各桿長的基本關(guān)系之后，考慮桿的連接關(guān)系和完全折疊后的放置關(guān)系，將各桿長確定如下： L1=8000 L2=7100 L3=6600 L4=7000 L5=7300,根據(jù)各桿長關(guān)系，畫出布料桿的運(yùn)動范圍：,3.2 液壓缸的安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、布料桿自由度計算 由于整個布料桿機(jī)構(gòu)由五節(jié)臂組成，需要五個液壓缸單獨(dú)控制 每節(jié)臂的運(yùn)動，因此，該機(jī)構(gòu)有5個主動件，所以： F=5 2、液壓缸安裝方式 為了滿足布料桿的運(yùn)動范圍，連接方式采用耳環(huán)式，伸長端采用四桿機(jī)構(gòu)與布料桿連接在一起。連接方式如下圖：,3、液壓缸的型號 查液壓工程簡明手冊可知，HSG系列工程液壓缸是采用雙作用單活塞桿方式，且安裝方式多采用耳環(huán)型，主要用于工程機(jī)械、重型機(jī)械、起重機(jī)械及礦山機(jī)械等液壓系統(tǒng)中。符合這次機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的安裝和使用要求。查HSG系列工程液壓缸技術(shù)參數(shù)表，選擇活塞桿直徑為180mm,外缸徑為320mm的液壓缸1，最大推力為1286800N，最大行程3000mm,以及活塞桿直徑為140mm，缸徑為250mm的液壓缸2，最大推力為785400N，最大行程2500mm。,3.3 三維建模 實體建模采用的是UG建模軟件，按照設(shè)計的初始數(shù)據(jù)對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模。建模過程中省略了車體部分，只對轉(zhuǎn)臺以及布料桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了建模。具體結(jié)果如下：,3.4 Adams運(yùn)動仿真 利用機(jī)構(gòu)的三個極限位置對布料桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動仿真，讓布料桿的運(yùn)動結(jié)果滿足每個極限位置的要求。下面是幾個極限位置的截圖,運(yùn)動仿真視頻,設(shè)計感想 整個布料桿件的設(shè)計重點是在對桿長的確定和液壓桿的安裝方式的選擇上，為了讓布料桿能合理到位以及減