手動液壓簡易起吊機(jī)作品內(nèi)容簡介

1、作品名稱 手動液壓起吊機(jī)1.學(xué)校名稱華中科技大學(xué)文華學(xué)院參賽者：姓名院 系專 業(yè)年級指導(dǎo)教師：姓名院 系職稱2.聯(lián)系人：姓名通訊地址電話電子郵箱手動液壓起吊機(jī)設(shè)計(jì)者：指導(dǎo)老師：（華中科技大學(xué)文華學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)部湖北.武漢）作品內(nèi)容簡介本作品是一款組裝式手動液壓起吊機(jī)，主要由底座、支架、吊桿、手動液壓動力設(shè)備、鋼絲繩和三爪抓盤組成。整套裝置由螺釘和銷釘連接，方便拆裝，各部件均由整體構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單，零部件個數(shù)少。支架由大小套筒組成，套筒間裝有推力軸承，使外筒可以以軸心作360度轉(zhuǎn)動，故事連接在其上的吊桿、鋼絲繩和三爪抓盤以軸心作360度轉(zhuǎn)動。三爪抓盤由三根鋼絲繩同時均衡受力，當(dāng)三爪抓盤抓住物

2、體后向上起吊時，三根鋼絲繩同時對三爪抓盤的三只爪授力，使三爪同時受到向盤軸心的力，將物體抓緊。此原理使得三爪抓盤一拉就緊，一放就松，使得起吊橢球狀物體時較現(xiàn)有手動起吊機(jī)工作效率高。手動液壓設(shè)備由手動液壓泵和液壓油缸兩部分組成。它是整個機(jī)械的動力設(shè)備，使得此起吊機(jī)不用油不用電。在地震、泥石流等災(zāi)難環(huán)境下能正常工作。本作品可用于地震、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害后的救援工作，解決了目前救助人員對于受災(zāi)難人員的救援問題，使得起吊設(shè)備方便地運(yùn)入受災(zāi)地區(qū)，并能在沒有油、沒有電的環(huán)境下正常使用，提高了救援人員的救援效率。本作品采用純力學(xué)原理，利用機(jī)械設(shè)計(jì)、制造等方面的知識，在方案構(gòu)思和設(shè)計(jì)中做了多次嘗試和創(chuàng)新，較現(xiàn)有

3、手動起吊設(shè)備效率更高（橢球狀不規(guī)則物體表現(xiàn)明顯），功能更全。關(guān)鍵詞：組裝式360度手動液壓三爪抓盤結(jié)構(gòu)簡單聯(lián)系人：聯(lián)系電話：Email:一研制背景及意義（1） 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻繁僅自2008年后，先后發(fā)生了老撾地震、四川地震、臺灣地震地質(zhì)災(zāi)害的頻繁出現(xiàn)，使的救援的問題越來越重要，看著一個個鮮活的生命，作為大學(xué)生的我們有義務(wù)為他們提供幫助，給予他們更多生的機(jī)會。（2） 時間就是生命在抗震救災(zāi)時，時間往往就決定了一個受困的人是否能夠存活。僅在四川大地震中就有超過10000多人因?yàn)閾尵炔患皶r而喪失生命。在這個自然災(zāi)害不斷發(fā)生的年代，我們需要一種造價低廉，移動方便，能夠在發(fā)生災(zāi)難后在一個地方大量聚集，而

4、我們的產(chǎn)品能做到這些。本產(chǎn)品較現(xiàn)有起吊設(shè)備，在起吊橢球狀不規(guī)則物體（石頭）時，效率較高。（3） 技術(shù)人員缺乏當(dāng)今用于救援的設(shè)備主要依靠鏟車、挖掘機(jī)、吊車等現(xiàn)有的大型設(shè)備。但駕駛此類機(jī)械需要一定的技術(shù)含量，而此產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，普通人一學(xué)就會。（4） 地震災(zāi)害后資源匱乏地震之后各種資源都會匱乏，而我們的產(chǎn)品不用油、不用電，運(yùn)用純力學(xué)原理，在任何情況下都能正常使用。（5） 手動起吊設(shè)備將是地質(zhì)災(zāi)害后急需的設(shè)備（6） 目前已有的手動起吊設(shè)備有很多缺陷，如轉(zhuǎn)動角度小，而我們的產(chǎn)品可以繞軸做360°運(yùn)動，并且采用獨(dú)特的三爪抓盤設(shè)計(jì)，提升起吊效率。（7） 本作品是機(jī)械類學(xué)生，運(yùn)用所學(xué)的機(jī)械

5、設(shè)計(jì)、制造等基本知識，所做的一次改良與創(chuàng)新嘗試。（8） 本作品體現(xiàn)了以人為本，生命第一的重要意義，而且對于救援機(jī)構(gòu)有很大的需求性。二作品方案構(gòu)思與設(shè)計(jì)（1） 本作品的目的主要用于地震，泥石流，等地質(zhì)災(zāi)害的救援工作。（2） 本作平的吊桿實(shí)現(xiàn)了兩個運(yùn)動，即吊桿沿支架的軸心做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，在液壓油缸推力的作用下做上下擺動。（3） 三爪抓盤在起吊過程中受到復(fù)合力的作用即起吊時，收到鋼絲繩向上的拉力，和向抓盤軸心的拉力，能起到一拉就緊，一放就松的效果。（4） 本作品為了方便起見，對三爪抓盤的型號做了擇中處理，在救援現(xiàn)場可根據(jù)實(shí)際需要配備大小不一的各種型號的三爪抓盤。（5） 三爪抓盤的主要用途是抓托秋裝不規(guī)則

6、物體（石頭等），以提高起吊效率，在實(shí)際情況下可根據(jù)現(xiàn)場需求，選擇繩索等其他固定工具替換三爪抓盤。三作品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1支架與底座如圖所示，在底座上裝有支架，支架由大小套筒組成，套筒間裝有推力軸承，使外筒可以以軸心作360度轉(zhuǎn)動，故事連接在其上的吊桿、鋼絲繩和三爪抓盤以軸心作360度轉(zhuǎn)動。外筒、吊桿和液壓油缸間用3個鉸鏈鏈接，在液壓油缸推力的作用下吊桿做上下擺動，即拉動三爪抓盤做上下垂直運(yùn)動（擺動的幅度的垂直距離大于1米）。（1） 支架移動的計(jì)算=arctan(500/1600)=17.35°當(dāng)伸到最大高度是液壓泵的長度CB=（AB*AB+AC*AC-2AB*AC*cos<AB,AC

7、>） =770.53當(dāng)伸到最大高度是液壓泵的長度CB=（AB*AB+AC*AC-2AB*AC*cos<AB,AC>） =575.58此桿的垂直起吊高度H=1000在搬運(yùn)過程中可能產(chǎn)生的最大水平偏移L=L（1-cos） =72.8（2） 支架受壓力的計(jì)算<90°當(dāng)?shù)鯒U向上伸展的過程中變小在上伸的過程中液壓油缸受到的力變大 當(dāng)桿及液壓泵受力最大時F1*400=F*1600F1=4FF3+F=F1F3=3F=arcos(AC*AC+BC*BC-AB*AB)/（2AC*BC） =38.74°BC為二力桿液壓油缸需要的推力為F油缸=F1/cos=3.12F 當(dāng)

8、桿及液壓泵受力最大時F1*400=F*1600F1=4FF3+F=F1F3=3F=arcos(AC*AC+BC*BC-AB*AB)/（2AC*BC） =27.13°BC為二力桿液壓油缸需要的推力為F油缸= F1/cos=3.56F（3） 推力軸承的受力情況當(dāng)桿向上吊的過程中角不斷減小F1不變，F(xiàn)2變小故在最低有最大值而BC為二力桿（4） 配重的計(jì)算桿的重量W1抓鉤的重量W2液壓油缸的重量W3*L=W1*800+（W2+W4）*600+W3*2002三爪抓盤三爪抓盤由一個主盤、3個滑輪、3個抓鉤組成，主鋼絲繩下分3根鋼絲繩，每一根分鋼絲繩通過滑輪與抓鉤相連，三根分鋼絲繩同時均衡受力。當(dāng)

9、三爪抓盤抓住物體后向上起吊時，主鋼絲繩受到拉力時，三根鋼絲繩同時對三爪抓盤的三只爪授力，使三爪同時受到向盤軸心的力，將物體抓緊。此原理使得三爪抓盤一拉就緊，一放就松，即當(dāng)物體被抓后停在半空中時抓盤能牢牢抓住物體，當(dāng)物體被放到地面時，三爪抓盤能將物體松開，方便講物體取出來，使得起吊橢球狀物體時較現(xiàn)有手動起吊機(jī)工作效率高。三爪抓盤的主要用途是抓橢球狀不規(guī)則物體（石頭等），以提高起吊效率，在實(shí)際情況下可根據(jù)現(xiàn)場需求，選擇繩索等其他固定工具替換三爪抓盤。（1） 抓盤的移動角度計(jì)算抓鉤的上下擺動角度為=60°抓鉤偏離基準(zhǔn)的角度=20°（2） 抓盤的受力計(jì)算3手動液壓設(shè)備手動液壓設(shè)備由

10、手動液壓泵和液壓油缸兩部分組成。它是整個機(jī)械的動力設(shè)備。關(guān)緊液壓泵上的控油閥門，當(dāng)用手搖動液壓泵的搖桿時，油被從泵中壓出，流入液壓油缸中，推動頂桿前進(jìn)，使液壓油缸伸長。當(dāng)松開液壓泵上的控油閥門時，油從液壓油缸中回流進(jìn)液壓泵。液壓泵的規(guī)格:SYB-2壓強(qiáng)：63MPa油箱容量：3L液壓油缸的規(guī)格：原始長度：430mm行程：300mm伸長后總長：730 mm缸徑：50mm 桿徑:32mm外徑:66mm壓強(qiáng)：16MPa液壓油缸的推力：F=P*R*R=31.42MN4本產(chǎn)品的質(zhì)量底座的質(zhì)量：支架的質(zhì)量：吊桿的質(zhì)量：三爪抓盤的質(zhì)量：液壓設(shè)備的質(zhì)量：液壓泵質(zhì)量：10kg 液壓油缸質(zhì)量：整體設(shè)備的質(zhì)量： 四作

11、品的主要創(chuàng)新點(diǎn)（1） 結(jié)構(gòu)簡單，組裝、運(yùn)輸方便本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，裝配過程簡單明了，零部件方便運(yùn)輸，能夠在短時間內(nèi)在某一地區(qū)大量聚集。（2） 吊桿的360°轉(zhuǎn)動設(shè)計(jì)解決了現(xiàn)有的手動起吊不能轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)角小的問題。（3） 獨(dú)特的三爪抓盤設(shè)計(jì)新型三爪拉力抓盤，運(yùn)用創(chuàng)新思維，利用純力學(xué)原理。在復(fù)合力的作用下能夠做到一拉就緊，一放就松。提升固定物體的效率。（4） 配備多種型號的三爪抓盤本產(chǎn)品配備多種型號的抓盤，可根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際需求，選擇相應(yīng)的抓盤，能使本產(chǎn)品對實(shí)際情況有很好的適應(yīng)性。（5） 三招抓盤具有可替換性在實(shí)際情況下可根據(jù)現(xiàn)場需求，選擇繩索等其他固定工具替換三爪抓盤以更加適合現(xiàn)場環(huán)境，以提升起

12、吊效率。五作品的推廣價值（1） 操作簡便本作品操作簡單，不同于大型機(jī)械對操作者有很高的技術(shù)要求，普通人一學(xué)就會。解決了在惡劣環(huán)境下技術(shù)人員的短缺問題。（2） 成本低廉本廠品造價低廉，對購買者不會造成資金方面的問題，有很大的市場需求性。（3） 用于地震、泥石流等特大災(zāi)難的救援工作最近地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻繁，救援隊(duì)急需應(yīng)急手動起吊設(shè)備，而我們的產(chǎn)品能夠很好的滿足救援人員的需求，可以幫助挽救更多的生命。（4） 不用油、不用電本產(chǎn)品不用油、不用電，在更重地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生之后，各物質(zhì)運(yùn)輸線路受到不同程度損壞，各種物資無法運(yùn)入到受災(zāi)地區(qū)，而我們的產(chǎn)品不用油、不用電，能在各種惡劣的環(huán)境下正常工作，解決了其它大型機(jī)械手

13、能源限制的問題。六設(shè)計(jì)總結(jié)組裝式手動液壓起吊機(jī)，主要由底板、支架、手動液壓設(shè)備、吊桿、鋼絲和三招抓盤組成，結(jié)構(gòu)簡單。本作品的目的主要用于地震，泥石流，等地質(zhì)災(zāi)害的救援工作。本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，裝配過程簡單明了，零部件方便運(yùn)輸，能夠在短時間內(nèi)在某一地區(qū)大量聚集。本作平的吊桿實(shí)現(xiàn)了兩個運(yùn)動，即吊桿沿支架的軸心做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，在液壓油缸推力的作用下做上下擺動。特別是吊桿的360°轉(zhuǎn)動設(shè)計(jì)，解決了現(xiàn)有的手動起吊不能轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)角小的問題。本作品操作簡單，不同于大型機(jī)械對操作者有很高的技術(shù)要求，普通人一學(xué)就會。解決了在惡劣環(huán)境下技術(shù)人員的短缺問題。本廠品造價低廉，對購買者不會造成資金方面的問題，有很大的市場需求性。手動液壓設(shè)備由手動液壓泵和液壓油缸兩部分組成。它是整個機(jī)械的動力設(shè)備，使得此起吊機(jī)不用油不用電。在地震、泥石流等嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生之后，各物質(zhì)運(yùn)輸線路受到不同程度損壞，各種物資無法運(yùn)入到受災(zāi)地區(qū)，而我們的產(chǎn)品不用油、不用電，能在各種惡劣的環(huán)境下正常工作，解決了其它大型機(jī)械手能源限制的問題。本產(chǎn)品對