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畢業(yè)設(shè)計 論文 中期檢查表 填表日期 09 年 4 月 25 日 迄今已進(jìn)行 8 周剩余 9 周 學(xué)生姓名 劉巖 系部 汽車工程系 專業(yè) 班級 車輛工程 B05 18 指導(dǎo)教師姓名 李涵武 職稱 副教授 從事專業(yè) 車輛工程 是否外聘 是 否 題目名稱 RL5250XLB 側(cè)欄板起重運(yùn)輸車改裝設(shè)計 已完成主要內(nèi)容 待完成主要內(nèi)容 畢業(yè)設(shè) 計 論 文 工 作進(jìn)度 二類底盤的選擇 液壓裝置的選型與計算 驅(qū)動用電動機(jī)選擇 液壓泵的選型 整車布置 液壓系統(tǒng)的具體布置 強(qiáng)度校核計算 整車性能分析 學(xué) 生 填 寫 存在問 題及努 力方向 設(shè)計上稍有滯后 在一些設(shè)計問題上有些不明白 繼續(xù)努力 爭取追上進(jìn)度 盡力把設(shè)計做到最好 學(xué)生簽字 指導(dǎo)教師 意 見 指導(dǎo)教師簽字 年 月 日 教研室 意 見 教研室主任簽字 年 月 日 SY 025 BY 5 畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師評分表 學(xué)生姓名 劉巖 系部 汽車工程 專業(yè) 班級 車輛工程 B05 18 指導(dǎo)教師姓名 李涵武 職稱 副教授 從事專業(yè) 車輛工程 是否外聘 是 否 題目名稱 RL5250XLB 側(cè)欄板起重運(yùn)輸車改裝設(shè)計 序號 評 價 項(xiàng) 目 滿分 得分 1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度 綜合訓(xùn)練情況 題目難易度 10 2 題目工作量 題目與生產(chǎn) 科研 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際的結(jié)合程度 10 3 綜合運(yùn)用知識能力 設(shè)計涉及學(xué)科范圍 內(nèi)容深廣度及問題難易度 應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力 15 4 設(shè)計 實(shí)驗(yàn) 能力 計算能力 數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力 外文應(yīng)用能力 20 5 計算機(jī)應(yīng)用能力 對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力 或綜合分析能力 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力 10 6 插圖 圖紙 質(zhì)量 設(shè)計說明書撰寫水平 設(shè)計的實(shí)用性與科學(xué)性 創(chuàng)新性 20 7 設(shè)計規(guī)范化程度 設(shè)計欄目齊全合理 SI 制的使用等 5 8 科學(xué)素養(yǎng) 學(xué)習(xí)態(tài)度 紀(jì)律表現(xiàn) 畢業(yè)論文進(jìn)度 10 得 分 X 評 語 參照上述評價項(xiàng)目給出評語 注意反映該論文的特點(diǎn) 指導(dǎo)教師簽字 年 月 日 SY 025 BY 6 畢業(yè)設(shè)計評閱人評分表 學(xué)生 姓名 劉巖 專業(yè) 班級 車輛工程 B05 18 指導(dǎo)教 師姓名 李涵武 職稱 副教授 題目 RL5250XLB 側(cè)欄板起重運(yùn)輸車改裝設(shè)計 序號 評 價 項(xiàng) 目 滿分 得分 1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度 綜合訓(xùn)練情況 題目難易度 10 2 題目工作量 題目與生產(chǎn) 科研 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際的結(jié)合程度 10 3 綜合運(yùn)用知識能力 設(shè)計涉及學(xué)科范圍 內(nèi)容深廣度及問題難易度 應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力 15 4 設(shè)計 實(shí)驗(yàn) 能力 計算能力 數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力 外文應(yīng)用能力 25 5 計算機(jī)應(yīng)用能力 對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力 或綜合分析能力 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力 15 6 插圖 圖紙 質(zhì)量 設(shè)計說明書撰寫水平 設(shè)計的實(shí)用性與科學(xué)性 創(chuàng)新性 20 7 設(shè)計規(guī)范化程度 設(shè)計欄目齊全合理 SI 制的使用等 5 得 分 Y 評 語 參照上述評價項(xiàng)目給出評語 注意反映該論文的特點(diǎn) 評閱人簽字 年 月 日 SY 025 BY 7 畢業(yè)設(shè)計答辯評分表 學(xué)生 姓名 劉巖 專業(yè) 班級 車輛工程 B05 18 指導(dǎo) 教師 李涵武 職 稱 副教授 題目 RL5250XLB 側(cè)欄板起重運(yùn)輸車改裝設(shè)計 答辯時間 月 日 時 答辯組 成員姓名 出席 人數(shù) 序 號 評 審 指 標(biāo) 滿 分 得 分 1 選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度 綜合訓(xùn)練情況 題目難易度 工作量 與實(shí)際的結(jié)合程度 10 2 設(shè)計 實(shí)驗(yàn) 能力 對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力 計算能力 綜合運(yùn)用知識能力 10 3 應(yīng)用文獻(xiàn)資料 計算機(jī) 外文的能力 10 4 設(shè)計說明書撰寫水平 圖紙質(zhì)量 設(shè)計的規(guī)范化程度 設(shè)計欄目齊全合理 SI制的使用等 實(shí)用性 科學(xué)性和創(chuàng)新性 15 5 畢業(yè)設(shè)計答辯準(zhǔn)備情況 5 6 畢業(yè)設(shè)計自述情況 20 7 畢業(yè)設(shè)計答辯回答問題情況 30 總 分 Z 答辯過程記錄 評語 答辯組長簽字 年 月 日 SY 025 BY 8 畢業(yè)設(shè)計 論文 成績評定表 學(xué)生姓名 劉巖 性別 男 系部 汽車工程系 專業(yè) 車輛工程 班級 B05 18 設(shè)計 論文 題目 RL5250XLB 側(cè)欄板起重運(yùn)輸車改裝設(shè)計 指導(dǎo)教師姓名 李涵武 職稱 副教授 指導(dǎo)教師評分 X 評閱教師姓名 職稱 評閱教師評分 Y 答辯組組長 職稱 答辯組評分 Z 百分制 畢業(yè)設(shè)計 論文 成績 五級分制 答辯委員會評語 答辯委員會主任簽字 蓋章 系部公章 年 月 日 SY 025 BY 9 優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計 論文 推薦表 題 目 RL5250XLB 側(cè)欄板起重運(yùn)輸車改裝設(shè)計 類別 畢業(yè)設(shè)計 學(xué)生姓名 劉巖 系 專業(yè) 班級 汽車工程系 車輛工程 B05 18 班 指導(dǎo)教師 李涵武 職 稱 副教授 設(shè)計成果明細(xì) 答辯委員會評語 答辯委員會主任簽字 蓋章 系部公章 年 月 日 備 注 SY 025 BY 10 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 I 摘 要 本次設(shè)計的題目是側(cè)欄板起重運(yùn)輸車的設(shè)計 欄板起重運(yùn)輸車采用汽車車廂的欄 板或附加起重欄板為起重裝置 并利用車身的動力源 驅(qū)動欄板進(jìn)行升降以裝卸貨物 從而從一定程度上實(shí)現(xiàn)了快速貨運(yùn) 它適用于箱 袋 桶 捆等包裝方式的貨物的裝卸運(yùn)輸作業(yè) 因此在商業(yè) 郵政 地質(zhì)勘探 圖書發(fā)行 等部門的貨物運(yùn)輸中表現(xiàn)出較好的優(yōu)越性 本次設(shè)計在查閱大量相關(guān)資料的基礎(chǔ)上 深入分析了側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車設(shè)計的 總體方案 對底盤 升降機(jī)構(gòu) 液壓系統(tǒng) 側(cè)欄板以及相關(guān)附件等進(jìn)行了合理選擇 并通過對底盤型號的選取 確定了整車性能參數(shù) 以此為基礎(chǔ) 加上對升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動 學(xué) 力學(xué)的分析 對升降機(jī)構(gòu)各部分尺寸參數(shù)進(jìn)行了確定和校核 采用液壓系統(tǒng)對各 個元件進(jìn)行控制以實(shí)現(xiàn)其起重 舉升 裝卸貨物的功能 并通過對各液壓元件的設(shè)計 計算 確定系統(tǒng)采用的液壓元件的型號 確定了對側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車的總體參數(shù) 對改裝后的整車性能也進(jìn)行了分析和計算 以確定是否能滿足國家標(biāo)準(zhǔn) 關(guān)鍵詞 改裝設(shè)計 側(cè)欄板 起重裝置 升降機(jī)構(gòu) 液壓系統(tǒng) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 II ABSTRACT The design is entitled side lift plate design of vehicles platecrane truck used car plate or additional lifting device for lifting and using the body s power source to drive take off and landing plate for loading and unloading of car goods thereby brings out the fast freight on some degree It applies to boxes bags barrels bundles such as packaging of the loading and unloading of goods transport operations so in the commercial postal services geological prospecting book publishing such as transport of goods sector showed the superiority of better The article makes in depth analysis of the program of the overall design on the basis of searching for a large number of relevant information make a reasonable choice for chassis the tailgate lift hydraulic system rear gate and the related accessories And also through the selection of the chassis the article determines the performance parameters of the vehicle On this basis adding to the kinematics and mechanical analysis of the tailgate lift mechanism it makes the identification and verification of the size of the tailgate lift s movements Meanwhile adopting a hydraulic control system to controll each component it carrys on the function of rising goods lifting and unloading goods and though the design of hydraulic components it determines the components of the hydraulic models At this point the article determines the overall parameters of the whole vechile In addition it makes the analysis and calculation for the whole after repacking to test whether it can meet the national standard Keyword Refiting design Rear gate Hauling up device Sidegate lift mechanism Hydraulic system 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 RL5250XLB 側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車改裝 設(shè)計 系部名稱 汽車工程系 專業(yè)班級 車輛工程 B05 18 班 學(xué)生姓名 劉 巖 指導(dǎo)教師 李涵武 職 稱 副教授 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二 九年六月 The Graduation Design for Bachelor s Degree Refiting Design of the RL5250XLB Combination Lift Vehicle Candidate Liu Yan Specialty Vehicle Engineering Class B05 18 Supervisor Associate Prof Li Hanwu Heilongjiang Institute of Technology 2009 06 Harbin 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 緒 論 1 1 選題背景 研究目的及意義 隨著現(xiàn)代物流業(yè)的迅速發(fā)展 汽車的運(yùn)輸量迅速增長 貨物的裝卸量和頻率也 隨之加大 對于大噸位的廂式載貨汽車而言 由于車廂地板離地較高 且貨物質(zhì)量較 大 裝卸困難 特別是在單人操作時 貨物裝卸很不方便 工作效率低 基于此 許 多廂式載貨汽車裝有舉升欄板 起重欄板可大幅度提高運(yùn)輸及裝卸效率 減輕操作人勞動強(qiáng)度 廣泛用于郵政 金融 石化 商業(yè) 制造等行業(yè) 1 欄板起重運(yùn)輸汽車是在普通載貨汽車基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 載貨汽車最初都是完全 人力化裝運(yùn) 即完全靠人的肩扛手抬 費(fèi)事費(fèi)力 勞動效率低下 危險性高 工作人 員勞動強(qiáng)度大 即使如此 但對于較少貨運(yùn)量來說也是能夠承受的 近年來 隨著我 國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù) 快速 健康的發(fā)展 物流量成倍的增長 再加上各類型公路的建設(shè) 速度加快 公路貨運(yùn)發(fā)展得到迅猛的增長 專業(yè)運(yùn)輸單位和個體運(yùn)輸經(jīng)營者如雨后春 筍般地多了起來 很多公司都有了自己的運(yùn)輸車隊(duì) 僅靠手工作業(yè) 不能充分發(fā)揮車 輛的效能以提高企業(yè)效率 同時由于汽車運(yùn)輸量成倍增長 貨物的裝卸量和頻率也隨 之加大 對于大噸位的廂式載貨汽車而言 由于車廂地板離地較高 且貨物質(zhì)量較大 裝卸困難 特別是在單人操作時 貨物裝卸很不方便 工作效率很低 可見 實(shí)現(xiàn)貨 車裝運(yùn)的機(jī)械化是勢在必行的 為此需設(shè)計一種可實(shí)現(xiàn)自起重裝卸功能的專用載貨汽 車 側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車 僅利用一套側(cè)欄板起重裝置就可以實(shí)現(xiàn)貨物的機(jī)械化裝 運(yùn) 從而大幅度能提高運(yùn)輸和裝卸效率 減輕人的工作強(qiáng)度 2 4 1 2 側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車國內(nèi)外研究概況 欄板起重裝置的發(fā)展 在國外大體上可分為四個時期 第一代產(chǎn)品產(chǎn)生于20世紀(jì) 30 年代末 其特點(diǎn)主要是單缸舉升 而欄板翻轉(zhuǎn)靠手動 起升質(zhì)量為500kg左右 欄板 又稱載物平臺 觸地傾角 9 10 目前 這種產(chǎn)品在東南亞 日本仍在使用 20世紀(jì) 90年代 還在美國得到了新的發(fā)展 第二代產(chǎn)品產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代初的歐洲市場 在第一代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加了翻轉(zhuǎn)關(guān)門油缸 舉升與翻轉(zhuǎn)分別由二個獨(dú)立油缸實(shí)現(xiàn) 最常見的是四只油缸的型式 也有雙缸的 起升質(zhì)量在500kg以上 載物平臺觸地傾角 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2 10 翻轉(zhuǎn)動作憑操作者經(jīng)驗(yàn)控制 該種產(chǎn)品目前主要用于美洲及東南亞地區(qū) 第三 代產(chǎn)品產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代末的歐洲市場 是在第二代產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加第五只油缸 這只油缸在液壓系統(tǒng)中主要起相對位置的記憶功能 使載物平臺觸地 離地的翻轉(zhuǎn)動 作不再由操作者控制而由液壓系統(tǒng)本身控制 從而使升降過程相對平穩(wěn)與安全 觸地 傾角一般為8 10 若兼作廂門用 因平臺尺寸增大 傾角也可能小于8 目前該類 產(chǎn)品普遍用于歐美地區(qū) 第四代產(chǎn)品產(chǎn)生于29世紀(jì)90年代初 其液壓系統(tǒng)及功能原理 同第三代產(chǎn)品 只增加了記憶油缸的尺寸 使記憶動作的范圍進(jìn)一步增大 它不同于 第三代產(chǎn)品的關(guān)鍵在于其載物平臺增加特殊結(jié)構(gòu) 由一體改為兩體活動聯(lián)接 使平臺 觸地后不僅能自動翻轉(zhuǎn) 而且有一個下沉的動作 使觸地傾角達(dá)到6 甚至在6 以下 目前該產(chǎn)品在荷蘭 南斯拉夫和中國已申請了實(shí)用新型發(fā)明專利 國內(nèi)已有定型產(chǎn)品 投放市場 從操作性能 安全可靠性等使用效果上 第四代產(chǎn)品將逐漸取代了第二 三代產(chǎn)品 而第一代產(chǎn)品 由于其結(jié)構(gòu)簡單 重量輕 雖然技術(shù)含量低 但具有便于維 修等優(yōu)點(diǎn)在發(fā)展中國家將仍有一定的市場 欄板起重裝置在國內(nèi)的發(fā)展只是近二十幾年的事情 1985年原郵電部從日本進(jìn)口 了一批裝有欄板起重裝置的廂式車 此后 由漢陽專用汽車研究所 湖北汽車配件廠 和郵電部明水通信機(jī)械廠三家合作進(jìn)行了國產(chǎn)化研制開發(fā) 歷時兩年多 卻因多種原 因而未能投入使用 1988年初 郵電部明水通信機(jī)械廠組織技術(shù)人員 繼續(xù)研制 在 北京市郵政局的大力協(xié)助下 經(jīng)過近四年的努力 產(chǎn)品質(zhì)量日漸趨于穩(wěn)定 國產(chǎn)化產(chǎn) 品早期用汽車發(fā)動機(jī)作為動力 1992年實(shí)現(xiàn)以汽車蓄電池作為液壓泵站的驅(qū)動力 1992年以后 欄板起重裝置因國內(nèi)廂式車的發(fā)展而開始發(fā)展起來 技術(shù)水平也逐漸向 國際靠近 據(jù)目前了解的情況 國內(nèi)生產(chǎn)欄板起重裝置的企業(yè)包括明水郵電通信設(shè)備 廠等至少有5 家 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)型式有單缸 四缸 五缸及20世紀(jì)90年代初的美國技術(shù)及 最新型的五缸技術(shù) 盡管在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式上 國際上的四代產(chǎn)品均在國內(nèi)都有生產(chǎn) 但就其發(fā)展而言 仍處于起步階段 國內(nèi)市場的擴(kuò)展 還需要時間與機(jī)遇 從時間上 講可能不會太久 從品種上講 短時期內(nèi)將仍是以多種型式并存 但最終可能是單缸 產(chǎn)品和五缸產(chǎn)品為主 3 1 3 側(cè)欄板起重運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向與前景 傳統(tǒng)的欄板起重車大多數(shù)只是局限于尾板起重 使得欄板起重車的應(yīng)用范圍不夠 廣泛 環(huán)保意識的增強(qiáng) 對起重車的要求也越來越高 現(xiàn)代車輛的裝備技術(shù)必需與生 態(tài)型 現(xiàn)代化國際大都市發(fā)展相適應(yīng) 具有國際先進(jìn) 技術(shù)創(chuàng)新的裝備特征 必需從 滿足單一的普通作業(yè)需求 向滿足文明作業(yè) 環(huán)境保護(hù) 質(zhì)量監(jiān)管 城市容貌等作業(yè) 和管理需求方向發(fā)展 這些特征如下 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 3 1 集成化 即從一般的機(jī)械化向裝備技術(shù)集成方向發(fā)展 這是集成化的技術(shù)基礎(chǔ) 從單一功 能的設(shè)備向裝備系統(tǒng)集成方向發(fā)展 這是集成化的形態(tài)體現(xiàn) 2 環(huán)?；?現(xiàn)代化城市的起重車輛 將從只滿足基本作業(yè)功能需求向滿足環(huán)保作業(yè)功能需求 的方向發(fā)展 通過技術(shù)創(chuàng)新 產(chǎn)品改進(jìn) 功能完善 提高產(chǎn)品在控制污水 揚(yáng)塵 噪 聲 廢氣等污染方面的性能 3 人性化 車輛的人性化是體現(xiàn)現(xiàn)代文明社會以人為本的理念 分別反映在操作人員工作環(huán) 境和作業(yè)過程中對周圍環(huán)境和人們的影響二個方面 在操作人員工作環(huán)境方面 將以提高駕駛操作的舒適性 減輕作業(yè)人員的勞動強(qiáng) 度為發(fā)展目標(biāo) 使駕駛 作業(yè)人員的工作環(huán)境得到改善和提高 以上特征要求也正是欄板起重的發(fā)展和努力優(yōu)化的方向 1 4 本設(shè)計的目標(biāo)和主要內(nèi)容 本次設(shè)計的重點(diǎn)是對側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車的后欄板起重裝置采用的各種方案進(jìn)行 比較分析 并分別列出各方案的優(yōu)劣點(diǎn) 以便選擇最合適方案 本次的設(shè)計目標(biāo)是設(shè)計一種裝載質(zhì)量為 10t 的側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車 其性能參數(shù) 與原載貨車接近 側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車是裝備有欄板起重裝置的載貨汽車 因此本設(shè) 計的主要研究內(nèi)容是 二類底盤的選擇 整車的整體布置 欄板起重裝置的選型 設(shè) 計 計算 液壓裝置的選型 設(shè)計 計算 整車性能計算分析 主要解決的問題有 1 正確進(jìn)行二類底盤的選擇 主要參數(shù)數(shù)據(jù)齊備 進(jìn)行二類底盤選型分析 產(chǎn) 生具有實(shí)踐意義的選型總結(jié) 2 進(jìn)行車輛的總體布置 用總布置草圖表達(dá)主要底盤部件的改動和重要工作裝 置的布置 3 進(jìn)行起重裝置的詳細(xì)設(shè)計 在正確計算的基礎(chǔ)上 完成部部件設(shè)計選型 要 求工藝合理 小批量加工容易 成本低 可靠性高 4 進(jìn)行液壓裝置設(shè)計計算選型 5 分析整車改裝設(shè)計后的主要性能 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 4 第 2 章 側(cè)欄板起重汽車方案設(shè)計與分析 2 1 側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車的結(jié)構(gòu) 2 1 1 側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車的概念 側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車一般是由附加的起重欄板為起重裝置 并利用汽車的動力源 用液壓驅(qū)動欄板進(jìn)行升降 達(dá)到自裝卸貨物的目的 2 1 2 側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車的分類 側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車按欄板起重裝置的動力源分可分為發(fā)動機(jī)式和蓄電池式 前 者通過取力器 利用汽車發(fā)動機(jī)的動力驅(qū)動欄板起重裝置工作 后者則依靠車載蓄電 池向欄板起重裝置提供動力 按起重欄板的功用分可分為側(cè)欄板起重式和附加欄板起 重式 前者的起重欄板是經(jīng)加固的車廂欄板 因此它具有雙重功能 后者的起重欄板 僅作為起重裝置用 不起車廂欄板的作用 它用于廂式汽車的后欄板起重裝置 如圖 2 1 所示 按后欄板運(yùn)輸汽車的具體用途和運(yùn)送貨物的類型可分為懸臂式 垂直式 以及搖臂式 5 圖 2 1 側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車 2 1 3 側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車的組成 側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車由兩大部分組成 即二類底盤和后欄板起重裝置 其中側(cè)欄 板起重裝置是側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車的主要結(jié)構(gòu)部分 其主要組成如下 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 5 安 全 裝 置側(cè) 欄 板 鎖 緊 機(jī) 構(gòu)附 件動 力 系 統(tǒng)液 壓 系 統(tǒng)側(cè) 起 重 欄 板升 降 機(jī) 構(gòu)側(cè) 欄 板 起 重 裝 置二 類 底 盤側(cè) 欄 板 起 重 運(yùn) 輸 汽 車 2 1 4 欄板起重裝置的工作原理 一種欄板起重裝置的結(jié)構(gòu)如圖 2 2 所示 1 取力器 2 齒輪液壓泵 3 液壓油箱 4 濾清器 5 液壓控制箱 6 液壓缸 7 升降機(jī)構(gòu) 8 起重欄板 圖 2 2 一種欄板起重裝置結(jié)構(gòu) 欄板起重運(yùn)輸汽車在進(jìn)行裝卸作業(yè)時 即欄板起重裝置工作時 動力系統(tǒng)獲得的 動力帶動齒輪液壓泵工作 并向液壓系統(tǒng)提供壓力油 液壓缸在液壓油的作用下 活 塞桿推動升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動 最后起重欄板在升降機(jī)構(gòu)的帶動下相應(yīng)運(yùn)動 完成起重 舉 升 裝卸貨物的功能 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 6 2 2 側(cè)欄板起重汽車升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計與分析 在側(cè)欄板起重汽車改裝設(shè)計中對升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計要求 1 能上下平移 使起重欄板能完成翻轉(zhuǎn)起閉和著地傾斜等不同形式的運(yùn)動 2 工作可靠 在液壓系統(tǒng)停止工作時 升降機(jī)構(gòu)不得有明顯的自動沉降現(xiàn)象 3 使起重欄板能將 10kN 貨物平穩(wěn)地升降到一定高度 且能在任意位置停住 側(cè)欄板起重裝置的升降機(jī)構(gòu)的基本原理 側(cè)欄板起重裝置的種類很多 但其基本原理卻是相同的 即平行四連桿機(jī)構(gòu)的平 行移動原理 如圖 2 3 所示 圖 2 3 平行四連桿機(jī)構(gòu) 圖中 四連桿鉸結(jié) 固定ABCDACDAB ABC 桿 給 桿一力矩 使其以 為圓心轉(zhuǎn)動 則 桿始終與 桿保持平行狀態(tài) 如果使 桿處于豎直狀態(tài) 桿擴(kuò)展為 那么 就能始終以水平狀態(tài)升E 降 其中 即為所說的側(cè)欄板 如圖 2 4 所示 E 圖 2 4 轉(zhuǎn)化后的側(cè)欄板起重裝置機(jī)構(gòu)圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 7 2 2 1 單缸對中式升降機(jī)構(gòu) 單缸對中式升降機(jī)構(gòu)如圖 2 5 所示 簡化結(jié)構(gòu)如圖 2 6 所示 其運(yùn)動由三部分組 成 一是欄板的上下平移運(yùn)動 二是欄板運(yùn)動到著地點(diǎn)的傾斜運(yùn)動 三是欄板在上 止點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動 其中欄板的上下平動及著地點(diǎn)的傾斜運(yùn)動是由油缸 1 活塞的往復(fù)直 線運(yùn)動轉(zhuǎn)換而成 對于翻轉(zhuǎn)運(yùn)動則是由彈簧助力靠人完成的 16 17 上下平動時 兩點(diǎn)固定 鉸接點(diǎn) 受限位桿 3 的推力板下端調(diào)整螺釘DAE 點(diǎn)的限制而固定 整個機(jī)構(gòu)可視為以 為固定邊的 平行四邊形機(jī)構(gòu) 完成FDAABC 上下平動的要求 傾斜運(yùn)動時 兩支點(diǎn)固定 但鉸接點(diǎn) 的約束解除 整個機(jī)E 構(gòu)可視為以 為固定邊的 鉸鏈五桿機(jī)構(gòu) 從而實(shí)現(xiàn)下止點(diǎn)位置的傾斜運(yùn)動 BC 1 支架 2 5 7 12 13 銷軸 3 滾子 4 階梯銷軸 6 拐臂軸 8 鎖片 9 螺釘 10 調(diào)整螺釘 11 下桿 14 連桿 15 轉(zhuǎn)換限位桿 16 上桿 17 限位塊 18 鉸銷 19 鎖緊桿 20 限位板 21 側(cè)拐臂 圖 2 5 單缸對中式舉升機(jī)構(gòu) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 8 1 油缸總成 2 推力板總成 3 限位桿 4 下桿 5 上桿 6 限位塊 7 欄板 圖 2 6 單缸對中式結(jié)構(gòu)簡圖 單缸對中式舉升機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單 成本較低 同時可以避免雙缸工作時的 不同步問題 缺點(diǎn)是舉升重力較小 要求車架下有較大的安裝空間 制造工藝較復(fù)雜 2 2 2 雙缸對稱式升降機(jī)構(gòu) 圖 2 7 為雙缸對稱式升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖 其特點(diǎn)是采用雙液壓缸分別驅(qū)動兩套對 稱布置的平面連桿機(jī)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)欄板的翻轉(zhuǎn) 升降 平移和著地后的傾斜運(yùn)動 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 9 1 固定支座 2 5 7 銷軸 3 11 12 圓柱銷 4 活動支座 6 浮動鉸鏈 8 液壓缸 9 下桿 10 上桿 13 欄板支座 14 滑座 15 撥叉軸 16 滑塊 17 連接角鐵 圖 2 7 雙缸對稱式升降機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)利用變換平行四桿機(jī)構(gòu)的固定邊 實(shí)現(xiàn)欄板的翻轉(zhuǎn)及升降平移運(yùn)動 而欄 板著地后的傾斜則是將平行四連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為五桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的 圖 2 8 為欄板的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動簡圖 為了實(shí)現(xiàn)欄板的翻轉(zhuǎn) 點(diǎn)固定 使上桿 3 成為D 固定桿 即在 平行四桿機(jī)構(gòu)中 為固定邊 當(dāng)液壓缸 2 的活塞桿伸長時 ACDOOD 浮動鉸鏈板 4 推動活動支座 1 繞 點(diǎn)順時針轉(zhuǎn)動 同時欄板 6 繞 點(diǎn)轉(zhuǎn)動 當(dāng) 轉(zhuǎn)OA 至豎直位置時 欄板則轉(zhuǎn)到水平位置 如圖雙點(diǎn)畫線所示 圖 2 9 為欄板的升降運(yùn)動簡圖 此時 在 平行四桿機(jī)構(gòu)中 為固定邊 AC 點(diǎn)的約束 上桿 3 由固定桿變?yōu)榛顒訔U 當(dāng)液壓活塞桿收縮 該機(jī)構(gòu)在重力的作用 下繞 兩點(diǎn)順時針轉(zhuǎn)動 欄板 6 為平行四桿機(jī)構(gòu)中 的 邊 因而平行下OA DOC 降至地面 反之 若活塞桿伸長 推動浮動鉸鏈板 4 同時帶動平行四桿機(jī)構(gòu)中 繞 兩點(diǎn)逆時針轉(zhuǎn)動 欄板則平行上升 CD 1 活動支座 2 液壓缸 3 上桿 4 浮動鉸鏈 5 下桿 6 欄板 圖 2 8 欄板翻轉(zhuǎn)運(yùn)動簡圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 10 1 活動支座 2 液壓缸 3 上桿 4 浮動鉸鏈 5 下桿 6 欄板 圖 2 9 欄板升降運(yùn)動簡圖 圖 2 10 為欄板著地后傾的運(yùn)動簡圖 欄板著地后 由于地面的約束 點(diǎn)只能C 沿地面平移 同時地面對 的支反力形成一個繞 點(diǎn)逆時針轉(zhuǎn)動的力矩作用在下桿 5CB 上 此時若液壓缸 2 活塞桿收縮 浮動鉸鏈板 4 繞 點(diǎn)作順時針轉(zhuǎn)動 下桿 5 桿頭平A 面的 約束被解決 此時的機(jī)構(gòu)變?yōu)槲鍡U機(jī)構(gòu) 當(dāng)浮動鉸鏈板 4 作順時針轉(zhuǎn)動時 上桿 3 繞 點(diǎn)轉(zhuǎn)動 下桿 5 與欄板 6 則作平面復(fù)合運(yùn)動 當(dāng) 移至 因位移小 圖中沒有畫OC 出 時 欄板后端觸地 至此完成欄板著地的后傾運(yùn)動 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 11 1 活動支座 2 液壓缸 3 上桿 4 浮動鉸鏈 5 下桿 6 欄板 圖 2 10 欄板著地后傾的運(yùn)動簡圖 雙缸對稱式升降機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可減小液壓缸的直徑 缺點(diǎn)是安裝調(diào)試復(fù)雜 2 2 3 四缸驅(qū)動式升降機(jī)構(gòu) 四缸驅(qū)動欄板如圖 2 11 所示 欄板工作過程中 翻轉(zhuǎn)缸和舉升缸交替工作 裝卸 平臺下降 起升過程與之相反 在結(jié)構(gòu)上 該設(shè)計充分考慮了空間問題 把直流電機(jī) 與齒輪油泵通過彈性聯(lián)軸器相連 結(jié)構(gòu)簡單 成本低 且能傳遞較大的扭矩 1 1 翻轉(zhuǎn)缸 2 舉升缸 帶杠桿 3 支承座 圖 2 11 四缸驅(qū)動欄板 四缸結(jié)構(gòu)中 桿 桿均為油缸 這是不同于單缸的區(qū)別 其結(jié)構(gòu)如圖 2 12BCEF 所示 四缸機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是四缸同時工作可使液壓缸的直徑進(jìn)一步減小 安裝空間減小 其缺點(diǎn)是采用四個液壓缸 較單缸和雙缸機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)復(fù)雜 圖 2 12 四缸式升降機(jī)構(gòu)簡圖 2 2 4 五缸驅(qū)動式升降機(jī)構(gòu) 五缸驅(qū)動式后欄板結(jié)構(gòu)如圖 2 13 所示 五缸結(jié)構(gòu)中的第五缸是液壓記憶缸 在 液壓回路中 只參與載物平臺觸地后平臺的翻轉(zhuǎn)動作 而不參與平臺升降 其基本結(jié) 構(gòu)與四缸相同 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 12 圖 2 13 五缸驅(qū)動式欄板結(jié)構(gòu) 五缸驅(qū)動式工作原理 當(dāng)關(guān)門缸和舉升臂的長度相等時 形成了平行四連桿機(jī)構(gòu) 在設(shè)計時 保證側(cè)欄板在水平狀態(tài)時 形成平行四邊形機(jī)構(gòu) 確保了貨物在上下運(yùn)動 時始終保持水平狀態(tài) 在舉升缸的推動下 平行四連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)升降動作 以完成裝 卸貨物的過程 在裝貨時 首先關(guān)門缸縮回 使側(cè)欄板上平面成水平狀態(tài) 然后舉升 缸縮回 使側(cè)欄板下降 當(dāng)側(cè)欄板落地后 繼續(xù)讓關(guān)門缸縮回 欄板的下平面著地 上平面與地面形成一個約 6 的斜面 人將貨物推上欄板 關(guān)門缸伸出 此時由于液 壓系統(tǒng)特殊設(shè)計的記憶功能 欄板自動調(diào)平 上升過程即可在電氣控制 液壓驅(qū)動下 機(jī)械部分完成上升的動作 當(dāng)欄板上平面與汽車底板平齊時 上升動作停止 這時將 貨物推入車廂即完成整個裝貨過程 此時若關(guān)門缸伸出 可完成關(guān)門動作 開門動作 及卸貨作業(yè)過程與上述過程相反 五缸驅(qū)動式升降機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)簡單 舉升重量大 工藝性好 制造 安裝 維 修方便 同時 設(shè)備在工作過程中側(cè)欄板調(diào)平 舉升 關(guān)門 以及開門 下降 全部 采用液壓實(shí)現(xiàn) 結(jié)構(gòu)上采用分體形式 控制盒置于方便操作的位置 缺點(diǎn)同四缸驅(qū)動 式機(jī)構(gòu)一樣 采用五個液壓缸進(jìn)行工作 其液壓系統(tǒng)相對單缸來說比較復(fù)雜 但是可 以在不改變其工作方式的前提下盡量簡化其液壓系統(tǒng) 故 總的來說 五缸驅(qū)動式的 優(yōu)點(diǎn)明顯大于缺點(diǎn) 綜上所述 從機(jī)構(gòu)制造難度 安裝方便性 舉升重量等多方面考慮 選用五缸驅(qū) 動式升降機(jī)構(gòu) 2 3 側(cè)欄板起重裝置的液壓系統(tǒng) 側(cè)欄板起重裝置的液壓系統(tǒng)的改裝設(shè)計要求 1 應(yīng)能保證升降機(jī)構(gòu)平穩(wěn)地上下平移 在額定起重量全程上升 下降時間均應(yīng) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 13 控制 10 15 s 之間 2 在額定起重量升降過程中的任一位置停留 5min 其靜沉量應(yīng)小于 20 mm 3 液壓系統(tǒng)應(yīng)有執(zhí)行元件安全保護(hù)裝置等液壓系統(tǒng)的通用要求 2 3 1 單缸驅(qū)動欄板起重裝置的液壓系統(tǒng) 一種單缸側(cè)欄板起重裝置液壓系統(tǒng)原理圖如圖 2 14 所示 液壓系統(tǒng)完成三種動作 即起重欄板的上升 下降及中停 起重欄板上升時 按住 上升 按鈕 使電磁換向 閥 3 的閥芯換向 圖 2 14 中位置 這時高壓油泵產(chǎn)生的高壓油通過電磁換向閥 調(diào) 速閥的單向閥進(jìn)入油缸的一腔 使欄板上升 起重欄板下降時 按住 下降 按鈕 使電磁換向閥換向到右側(cè)通路 此時油缸內(nèi)液壓油路與 上升 狀態(tài)時相反 從而使 起重欄板下降 由于欄板本身及貨物的重量作用 下降速度會增大 因此采用調(diào)速閥 1 來調(diào)整欄板下降的速度 以減少欄板觸地時的沖擊 無論在上升或下降過程中 只 要將 上升 或 下降 按鈕松開 此時電磁換向閥的閥芯處于中間位置 油泵輸出 的油液通過電磁換向閥流回油箱 油箱兩腔的油液被電磁換向閥封閉 即電磁換向閥 的中位相當(dāng)于液壓鎖的作用 從而保證起重欄板可在任意位置停住 液壓系統(tǒng)中的溢 流閥對液壓系統(tǒng)起保護(hù)作用 當(dāng)系統(tǒng)壓力超過額定壓力時 油泵卸荷 1 調(diào)速閥 2 液壓缸 3 電磁換向閥 4 溢流閥 5 單向閥 6 液壓泵 7 油箱 圖 2 14 一種單缸液壓控制系統(tǒng)原理圖 單缸液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是 只有一個液壓缸 因而其液壓系統(tǒng)簡單 缺點(diǎn)是 由于 只有一個液壓缸 且僅用于實(shí)現(xiàn)舉升作用 欄板的翻轉(zhuǎn)必須靠手動來實(shí)現(xiàn) 不方便 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 14 2 3 2 雙缸驅(qū)動欄板起重裝置的液壓系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)如圖 2 15 所示 雙液壓缸分別驅(qū)動 上邊是舉升缸 下邊是翻轉(zhuǎn)缸 雙缸 驅(qū)動的液壓系統(tǒng)即在單缸液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上并聯(lián)一個和原液壓油缸并聯(lián)且對稱布置的 液壓缸 雙缸液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)同單缸液壓系統(tǒng)一樣 即系統(tǒng)簡單 維護(hù) 檢修方便 同時 因?yàn)椴捎昧藘蓚€液壓缸 分別實(shí)現(xiàn)舉升和翻轉(zhuǎn)作用 所以與單缸相比較為方便 缺點(diǎn) 是雙液壓缸工作存在著同步問題 調(diào)試較困難 1 液壓缸 2 單向閥 3 液壓泵 4 電動機(jī) 5 溢流閥 6 電磁換向閥 7 調(diào)速閥 圖 2 15 雙缸液壓系統(tǒng)原理圖 2 3 3 四缸驅(qū)動欄板起重裝置的液壓系統(tǒng) 如圖 2 16 所示 該系統(tǒng)采用一個兩位四通電磁換向閥進(jìn)行方向控制 每個油缸 由單獨(dú)的常閉式兩通電磁閥控制 同類油缸的同步運(yùn)動則采用剛性梁結(jié)構(gòu)設(shè)計 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 15 1 翻轉(zhuǎn)缸 2 舉升缸 圖 2 16 某四缸液壓系統(tǒng) 四缸液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是同時驅(qū)動兩個液壓缸控制翻轉(zhuǎn)和舉升 但是與雙缸液壓系 統(tǒng)有一個共同的缺點(diǎn) 欄板翻轉(zhuǎn)動作要靠操作者經(jīng)驗(yàn)控制 容易產(chǎn)生失誤 但較單缸 液壓系統(tǒng)來說操作仍然是方便的 2 3 4 五缸驅(qū)動欄板起重裝置的液壓系統(tǒng) 圖 2 17 為液壓系統(tǒng)原理圖 由溢流閥 2 和二位二通電磁換向閥 1 組成了安全回 路和卸荷回路 二位四通換向閥 5 的作用是確保舉升和關(guān)門動作的互鎖 因?yàn)樵谂e升 過程中 若關(guān)門缸動作 將使貨物下滑 閥 5 保證了在任一時刻 舉升和關(guān)門只能有 一個動作 3YA 通電時 實(shí)現(xiàn)后欄板打開和后欄板落地后使后欄板的下平面著地 平衡閥 11 的作用是保證貨物平穩(wěn)落地 4YA 通電 實(shí)現(xiàn)關(guān)門動作 5YA 通電 使后 欄板升起 6YA 通電 使后欄板下行 平衡閥 10 保證下行平穩(wěn) 當(dāng) 3YA 通電時 將 門 后欄板 打開并將后欄板上平面調(diào)整為水平狀態(tài) 在動作過程中 關(guān)門缸上腔的 油液經(jīng)平衡閥 11 排出 使上腔產(chǎn)生一定的壓力 將后欄板平穩(wěn)打開 然后 6YA 通電 使后欄板下行落地 7YA 通電 在后欄板自重和貨物的重力作用下 液壓缸 9 中的 油液推動增壓缸左移 使后欄板上平面由水平變?yōu)閮A斜落地 在舉升貨物時 5YA 4YA 通電 7YA 斷電 在增壓缸 13 的作用下 關(guān)門缸首先自動將后欄板調(diào)整 為水平狀態(tài) 然后后欄板升起 該設(shè)計使后欄板狀態(tài)具有記憶功能 表 2 1 為該系統(tǒng) 的動作循環(huán)表 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 16 圖 2 17 五缸液壓系統(tǒng)原理圖 表 2 1 欄板動作循環(huán)表 電磁鐵狀態(tài) 動作名稱 1Y A 2Y A 3Y A 4Y A 5Y A 后欄板打開 調(diào)平 后欄板下降 后欄板傾斜 后欄板上升 關(guān)門 優(yōu)點(diǎn) 該液壓系統(tǒng)具有工作平穩(wěn) 動作互鎖好 具有欄板狀態(tài)的記憶功能 缺點(diǎn) 從原液壓系統(tǒng)原理圖不難發(fā)現(xiàn) 用到的電磁閥多于 5 個 其接頭的數(shù)量必 然增多 漏油故障點(diǎn)隨之增加 從而造成常規(guī)維護(hù)的工作量加大 針對以上缺點(diǎn) 對此五缸液壓系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn) 改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)原理圖如圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 17 2 18 所示 首先 2YA 3YA 通電 液壓油由關(guān)門缸有桿腔進(jìn)入缸內(nèi) 關(guān)門缸收縮 欄板傾斜 然后欄板在自身的重力作用下變?yōu)樗胶?2YA 3YA 斷電 液壓油由 舉升缸有桿腔進(jìn)入油缸中 舉升缸收縮 欄板水平下移 直至欄板觸地時 1YA 通 電 液壓泵卸荷 此時 欄板因自身重力傾斜 欄板下平面著地 關(guān)門缸收縮 從而 推動增壓缸活塞桿左移 欄板上升時 1YA 斷電 4YA 5YA 通電 油液首先推動 增壓缸 因?yàn)樵鰤焊子仪慌懦龅挠驼檬呛髾诎迓涞貢r排到增壓缸中的油 因此增壓 缸運(yùn)動到最右端 恰好使后欄板 H 面變到水平位置 同樣實(shí)現(xiàn)了記憶初始化 消除 了誤差積累 五缸液壓系統(tǒng)使載物平臺觸地 離地的翻轉(zhuǎn)動作不再由操作者控制而由液壓系統(tǒng) 本身控制 從而使升降過程相對平穩(wěn)與安全 同時 由于車廂較寬 舉升和開門都采 用了 2 個液壓缸 且側(cè)欄板的剛度較大 兩個液壓缸采用機(jī)械同步 由側(cè)欄板自身實(shí) 現(xiàn)同步 因此在這個液壓系統(tǒng)中不需要考慮調(diào)試同步問題 改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)變得較簡單 同時仍具有先前液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 故采用改進(jìn)后 的五缸液壓系統(tǒng)可以在實(shí)現(xiàn)操縱簡單 方便的基礎(chǔ)上 同時具有與單缸 雙缸液壓系 統(tǒng)相同的特點(diǎn) 即系統(tǒng)簡單 較容易維護(hù) 比較單缸 雙缸 四缸以及改進(jìn)后的五缸液壓系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn) 五缸液壓系統(tǒng)的優(yōu) 點(diǎn)突出 從先進(jìn)性 起重功能的實(shí)現(xiàn)等各方面考慮 五缸液壓系統(tǒng)為首選 將各缸的舉升機(jī)構(gòu)與液壓系統(tǒng)結(jié)合起來看 各種欄板起重裝置的特點(diǎn)自然明了 單缸驅(qū)動結(jié)構(gòu)側(cè)欄板的運(yùn)動形式是邊下降邊低頭或邊上升邊抬頭 運(yùn)動過程中承載平 臺不易保持水平 貨物易滑落 操作復(fù)雜 造價低 雙缸驅(qū)動結(jié)構(gòu)側(cè)欄板操作較復(fù)雜 舉升重量不太大 目前已很少使用 四缸驅(qū)動形式的側(cè)欄板直接驅(qū)動關(guān)門缸 操作復(fù) 雜 沖擊大 貨物易滑落 而五缸驅(qū)動結(jié)構(gòu)的側(cè)欄板由具有記憶功能的第五缸間接驅(qū) 動關(guān)門缸 使操作簡單 運(yùn)動平緩 連貫 安全 但造價稍高 綜上所述 從舉升重量 操作方便性 工作穩(wěn)定性等多方面考慮 選用五缸驅(qū)動 側(cè)欄板起重裝置 2 4 側(cè)起重欄板 側(cè)起重欄板的改裝設(shè)計要求是 1 在升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動下可以實(shí)現(xiàn)承載貨物的上升或下降 從而完成裝卸作業(yè) 2 能夠翻轉(zhuǎn) 并能與車廂骨架鎖定 保證車輛運(yùn)輸狀態(tài)時的安全 目前國內(nèi)外所使用的后欄板有搖臂式 垂直式和懸臂式三大類 18 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 18 1 搖臂式側(cè)欄板 結(jié)構(gòu)簡單 重量輕 造價低 但開 關(guān)門為手動操作 安裝過程中找正定位較復(fù) 雜 該結(jié)構(gòu)特別難以實(shí)現(xiàn)通用化 制作周期也長 且只適用于市內(nèi)小噸位運(yùn)輸車輛的 使用 2 垂直式側(cè)欄板 結(jié)構(gòu)由液壓油缸帶動鏈條而使承載平臺實(shí)現(xiàn)垂直上升 下降的運(yùn)動 關(guān)門為手動 操作 該類型尾板比較適用于食品 氣體的配送 3 懸臂式側(cè)欄板 結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 載重量大 板面角度可以調(diào)節(jié) 適用于各種廂式貨車 敞車 郵政 銀行等特種運(yùn)輸車輛 適用范圍廣泛 綜上所述 側(cè)欄板起重運(yùn)輸車多用于郵政和城市商業(yè)運(yùn)輸 且載重量較大 故選 用懸臂式側(cè)欄板 2 5 側(cè)欄板起重裝置主要性能參數(shù)的選擇 1 標(biāo)定起重量 在 JB 4199 86 后欄板起重運(yùn)輸車技術(shù)條件 中 將欄板起重裝置的標(biāo)定起重 量分成 2 5 5 0 10 20kN 等四個級別 一般輕型載貨汽車改裝側(cè)欄板起重運(yùn)輸車 時 標(biāo)定起重量不超過 2 5kN 中型車不超過 8kN 重型車在 10 20kN 的范圍內(nèi) 結(jié)合當(dāng)前運(yùn)輸汽車重型化的趨勢 選定載質(zhì)量為 10t 故選擇標(biāo)定起重量為 10kN 2 升降速度 側(cè)欄板起重裝置在標(biāo)定起重量時升降貨物的速度 是衡量該裝置經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)指 標(biāo)之一 在選擇升降速度時 既要考慮機(jī)械化裝卸作業(yè)的優(yōu)勢 提高裝卸速度 又要 保證起重欄板運(yùn)動的安全和平穩(wěn)性 根據(jù) JB4199 86 的規(guī)定 在確定起重欄板的升 降速度時 應(yīng)保證起重裝置在標(biāo)定起重量時 全程的上升 下降時間均在 10 15s 內(nèi) 故初選上升 下降時間為 15s 2 6 側(cè)欄板起重裝置動力源結(jié)構(gòu)型式 1 通過一個取力器從發(fā)動機(jī)齒輪箱引出動力傳動給液壓油泵 帶動液壓油泵旋 轉(zhuǎn)供給高壓油推動液壓系統(tǒng)執(zhí)行裝置油缸動作 優(yōu)點(diǎn) 可根據(jù)機(jī)構(gòu)要求配備相應(yīng)取力器獲得不同功率及轉(zhuǎn)速的動力源以滿足機(jī)構(gòu) 工作要求 可連續(xù)長時間工作 功率大 結(jié)構(gòu)普通 成本低 適于大功率工作場所如 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 19 自卸翻斗車 汽車起重機(jī) 壓縮式垃圾車及交通拯救車等專用車 缺點(diǎn) 安裝復(fù)雜 結(jié)構(gòu)散亂 液壓系統(tǒng)管路接頭多 液壓油漏點(diǎn)多 維護(hù)難 且 只有在汽車發(fā)動機(jī)起動時才能工作 2 利用汽車自帶的蓄電池作電源 采用集液壓油箱 液壓油泵 直流電機(jī)及控 制閥于一體的動力裝置供給高壓油推動液壓裝置油缸動作 優(yōu)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)緊湊 安裝簡單 液壓系統(tǒng)管路接頭少 液壓油漏點(diǎn)少 外形美觀 且工作時 汽車發(fā)動機(jī)可不必起動 缺點(diǎn) 功率偏小 電機(jī)工作電流大 易發(fā)熱 這種裝置用于間歇式工作的場所 但成本高 3 電液推桿裝置 即利用汽車自帶的蓄電池作電源 將動力裝置與液壓油缸組 合成一個整體 其結(jié)構(gòu)更加緊湊 6 優(yōu)點(diǎn) 除具備第二種結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)點(diǎn)外 其結(jié)構(gòu)更緊湊 安裝更簡單 特別是動 力裝置與執(zhí)行裝置油缸固接成一體 無油管及接頭 工作可靠性非常高 外形美觀 缺點(diǎn) 功率很小 電動機(jī)工作電流大 易發(fā)熱 嘈聲大 適于小推力間歇式工作 場所 成本很高 綜上所述 分析三種形式的優(yōu)缺點(diǎn) 可知第二種結(jié)構(gòu)形式 即利用汽車自帶的蓄 電池和發(fā)電機(jī)作電源 采用集液壓油箱 液壓油泵 直流電機(jī)及控制閥于一體的動力 裝置供給高壓油推動液壓裝置油缸動作 更適用于側(cè)欄板起重裝置中 側(cè)欄板起重裝 置改裝設(shè)計要求結(jié)構(gòu)緊湊 安裝簡單 更重要的是 在進(jìn)行貨物起重 裝卸時不必起 動發(fā)動機(jī) 可節(jié)省燃油 因此 此次設(shè)計中側(cè)欄板起重裝置為采用汽車蓄電池為動力源 以直流電動機(jī)傳 遞負(fù)荷的傳動方式 由直流電動機(jī)驅(qū)動高壓油泵 再經(jīng)電磁閥來控制各液壓油缸的運(yùn) 動 以驅(qū)動四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動 從而使承載平臺完成上升下降以及開門關(guān)門等各種動作 如圖 2 19 所示 圖 2 19 動力傳遞路線圖 2 7 安全機(jī)構(gòu) 由于側(cè)欄板起重裝置是裝置于車輛尾部而跟隨著車輛移動的設(shè)備 為了確保行車 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 20 安全和保護(hù)設(shè)備 就必須有警示裝置以及安全裝置 側(cè)欄板起重裝置可在承載平臺背 面安裝安全小旗 反光警示板 7 安全小旗作用 當(dāng)承載平臺處于水平狀態(tài)位置時 在 50m 以外的地方看僅是成 一條直線 極難發(fā)現(xiàn) 當(dāng)后面的車輛以時速 80km 行駛時 很容易發(fā)生事故 安裝小 旗后 小旗靠重力下垂至與承載平臺呈直角狀態(tài) 人在較遠(yuǎn)處也能看到 起警示作用 防止后來車輛追尾碰撞 反光警示板作用 安裝在承載平臺背面兩側(cè) 有反光功能 特別是夜間行車 經(jīng) 燈光照射 在較遠(yuǎn)的前方就能被發(fā)現(xiàn) 既保護(hù)設(shè)備 也能一定程度上防止后來車輛追 尾碰撞 本次設(shè)計中選擇采用安全小旗 反光警示板以及添加的側(cè)欄板鎖止機(jī)構(gòu) 其中側(cè) 欄板鎖止機(jī)構(gòu)既能保持側(cè)欄板的關(guān)閉狀態(tài) 也能防止在車輛行駛過程中因出現(xiàn)油缸滲 漏或油管爆裂等導(dǎo)致承載平臺下滑的事故的發(fā)生 2 8 本章小結(jié) 本章主要對側(cè)欄板起重運(yùn)輸汽車的升降機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)進(jìn)行了方案的設(shè)計與比較 分析 最后確定了滿足要求的升降機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)類型 同時也對側(cè)欄板 側(cè)欄板起 重裝置的性能參數(shù) 動力源型式 安全機(jī)構(gòu)進(jìn)行了簡要的比較分析和確定 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 21 第 3 章 側(cè)欄板起重運(yùn)輸車底盤的選取 根據(jù)我國目前生產(chǎn)的各類型專用車輛的基本模式 大多是為了滿足國民經(jīng)濟(jì)某一 服務(wù)領(lǐng)域的特定使用要求 主要是在已定型的基本車型底盤的基礎(chǔ)上 進(jìn)行車身及工 作裝置的設(shè)計 與此同時對底盤各總成的結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行局部的更改設(shè)計與合理匹配 以達(dá)到滿足使用需求的較為理想的整車性能 3 1 底盤的選取 3 1 1 汽車底盤選型要求 汽車底盤一般應(yīng)滿足以下要求 1 適用性 專用汽車底盤應(yīng)適用于專用汽車的特殊使用功能要求 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝造型 設(shè)計 2 可靠性 汽車底盤工作可靠 出現(xiàn)故障的幾率要小 零部件要有足夠的強(qiáng)度剛度和使用壽 命 并且各總成零部件的使用壽命趨于一致 3 先進(jìn)性 所選汽車底盤 在動力性 經(jīng)濟(jì)性 操作穩(wěn)定性 行駛穩(wěn)定性及通過性等基本性能 指標(biāo)和功能方面達(dá)到同類車型的先進(jìn)水平 并且滿足國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 4 方便性 所選底盤要便于改裝 檢查保養(yǎng)及維修 結(jié)構(gòu)緊湊與調(diào)試裝配空間合理匹配 3 1 2 底盤選型 專用車輛采用的底盤主要分為二類 三類和四類 二類底盤 是在整車的基礎(chǔ)之 上去掉廂體 三類底盤 是從整車上去掉貨箱和駕駛室 四類底盤 是在三類底盤上 再去掉車架總成后剩余的散件 選取的底盤的好壞 直接影響到專用車的性能 在選取汽車底盤時 主要是根據(jù) 專用車的用途 裝載質(zhì)量 使用條件 性能指標(biāo) 專用裝置或設(shè)備的外形尺寸及動力 匹配等進(jìn)行 目前 進(jìn) 80 的專用車輛采用二類底盤進(jìn)行改裝設(shè)計 選取二類汽車底盤進(jìn)行改裝設(shè)計時 重點(diǎn)工作是整車總體布置和有特殊工作需求 的裝置的設(shè)計 對底盤僅做輔助的性能分析和必要的強(qiáng)度校核 確保改裝后的整車性 能在基本上與底盤接近 達(dá)到合理的匹配 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 22 3 1 3 底盤的選取 根據(jù)以上 本設(shè)計所用底盤主要從東風(fēng)與中國重汽廂式貨車中選用 以下表 3 1 將兩種底盤參數(shù)列出 進(jìn)行比較 表 3 1 東風(fēng) EQDFL1253AX 和 ZZ3257M3841 底盤參數(shù)比較 由比較可以看到 EQDFL1253AX 底盤和 ZZ3257M3841 廂式貨車兩種型號底盤 在整體性能上有一定差別 考慮到貨車的載重量 穩(wěn)定性等因素 廂式貨車改裝更加 方便 因此選用 ZZ3257M3841 作為本次設(shè)計的貨車 3 2 選用的底盤主車架的主要尺寸 由上選用的底盤 ZZ3257M3841 底盤 其主車架尺寸如下 主車架的長度 7375mm 主車架的寬度 850mm 主車架上面尺寸到地面高度 1117mm 貨箱尺寸 mm5123098 底盤型號 EQDFL1253AX ZZ3257M3841 額定載質(zhì)量 kg 14705 15500 整備質(zhì)量 kg 10100 8690 外形尺寸 mm 11990 2500 3200 7575 2496 2958 發(fā)動機(jī)型號 ISDe210 30 WD615 61A 排量 功率 ml kw 6700 155 9726 191 鋼板彈片數(shù) 前 后 8 8 9 9 3 3 4 3 9 12 10 12 軸距 mm 1950 5350 3825 1350 前輪距 后輪距 mm 1980 1980 1860 2022 2041 1830 接近角 離去角 度 30 18 19 50 前懸 后懸 mm 1460 3230 1500 900 燃油類型 柴油 柴油 軸數(shù) 輪胎數(shù) 3 8 3 10 輪胎規(guī)格 10 00 20 11 00 20 駕駛室準(zhǔn)乘人數(shù) 3 3 最高車速 km h 90 75 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 23 3 3 欄板起重車質(zhì)量參數(shù)的估算 額定載重質(zhì)量是欄板起重車基本使用性能的參數(shù) 由上面的敘述知道 本設(shè)計的 欄板車輛額定載質(zhì)量定位 13000kg 整車整備質(zhì)量也是欄板起重車的重要性能參數(shù) 在欄板起重車的設(shè)計過程中 主 要采用同類產(chǎn)品提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行估算整車整備質(zhì)量 整車整備質(zhì)量包括底盤質(zhì)量 底 盤以外外加的副車架 車廂 起重裝置 支架以及液壓系統(tǒng)等裝置的質(zhì)量 是加滿各 種油液料后的質(zhì)量 本設(shè)計的側(cè)欄板起重車整車整備質(zhì)量估算為 12000kg 裝載質(zhì)量 選取為 12805kg 1m 整車整備質(zhì)量 估算為 12000kg 2 駕駛員質(zhì)量 按 65kg 人 額定載員 3 人 65kg 3 195kg 3 汽車總質(zhì)量是指裝備齊全 裝滿額定貨物后的汽車質(zhì)量 包括駕駛員在內(nèi)的額定 載員質(zhì)量 即 M m1 m2 m3 12805kg 12000kg 195kg 25000kg 3 4 本章小結(jié) 本章按確定的設(shè)計目標(biāo) 主要對東風(fēng)汽車 EQDFL1253AX 底盤和中國重汽 ZZ3257M3841 底盤進(jìn)行了對比 選擇了這次設(shè)計的底盤 給出了選用底盤的主要參 數(shù) 并對所設(shè)計的側(cè)欄板起重運(yùn)輸車進(jìn)行了主要參數(shù)計算 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 24 第 4 章 側(cè)欄板起重車結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 1 副車架的改裝設(shè)計 4 1 1 副車架外形設(shè)計 在設(shè)計側(cè)欄板起重車時 所選取的二類底盤只有主車架 為了增加車架的強(qiáng)度剛 度 延長車架的使用壽命 在原有主車架的基礎(chǔ)上增加了副車架 其形狀同主車架 在主副車架之間加一定厚度的松質(zhì)木條 其長度同副車架的長度 寬度同副車架的厚 度 主副車架用 u 型螺栓進(jìn)行加固連接 副車架示意簡圖見圖 4 1 圖 4 1 副車架示意簡圖 4 1 2 副車架選材 在汽車制造工藝中 鋼板沖壓成型工藝占有十分重要的位置 沖壓成形的零件具 有互換性好 能保證裝配的穩(wěn)定性 生產(chǎn)效率高和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn) 載重汽車用中板數(shù)量較多 受力的車架縱梁和橫梁 車廂的縱梁和橫梁均采用中 板沖制且多以低合金高強(qiáng)度鋼板沖壓生產(chǎn) 也是適應(yīng)提高汽車承載能力 延長使用壽 命 降低汽車自重和節(jié)能節(jié)材以及安全行駛等要求的發(fā)展趨勢 目前 我國載重汽車車架的縱梁和橫梁已經(jīng)全部采用低合金高強(qiáng)度鋼鋼板制造 縱梁可以用抗拉強(qiáng)度為 510MPa 的 16MnL 和 09SiVL 必須是用往復(fù)式扎機(jī)生產(chǎn)的 10TiL 和 B510L 鋼板生產(chǎn) 橫梁可以用抗拉強(qiáng)度為 390MPa 的 08TiL 和 B420L 鋼板 來生產(chǎn) 由以上 副車架材料選用載重汽車橫縱梁的一般選用材料 縱梁采用 16MnL 橫 梁采用 08TiL 生產(chǎn) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 25 4 2 升降機(jī)構(gòu)支架的設(shè)計 1 支架的外形設(shè)計 升降機(jī)構(gòu)的支架在裝卸中起到承載的作用 它是安裝連桿機(jī)構(gòu) 液壓缸以及和車 架連接的構(gòu)件 其長度和寬度尺寸要根據(jù)所選底盤車架的結(jié)構(gòu)及升降機(jī)構(gòu)的型式確定 按照升降機(jī)構(gòu)的支架和汽車底盤車架的連接關(guān)系 可看出 在確定支架寬度是需要給 出足夠 的安裝空間位置 支架用螺栓和鉚焊在車架梁腹板上的連接角鐵固定 因此 應(yīng)根據(jù)所選螺栓的規(guī)格 留出適當(dāng)?shù)陌馐挚臻g 支架的長度根據(jù)車架的具體結(jié)構(gòu)確定 支架的長度 與副車架上的兩根縱梁的間a 距 0 接近 方便支架和車架的連接 a 2 支架選材 在全面分析支架的工作條件 受力狀態(tài) 工作環(huán)境和零件失效等各種因素的前提 下 選用 Q235 工程用鋼材 4 3 升降機(jī)構(gòu)各桿的初步設(shè)計計算 4 3 1 升降桿的長度計算 升降桿的理論長度為簡化后的平行四桿機(jī)構(gòu)的兩搖桿的長度 這一尺寸應(yīng)根據(jù)所 選底盤的結(jié)構(gòu)和改裝車廂的布置確定 初定時 此長度不宜過大 因?yàn)殚L度過大 起 重欄板的載荷對拐臂軸所形成的力矩也大 所需液壓缸的推力大 但也不應(yīng)過小 一般以起重欄板上 下兩個極限位置確定上 下桿的理論長度 此時 上 下桿 的理論中線與水平線的夾角 為 40 50 如圖 4 2 所示 圖 4 2 起重欄板的上下極限位置 圖 4 3 欄板升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 26 由圖 4 2 可知 上下桿的理論長度 L0 為 m 4 1 1Hsin 式中 車廂地板平面到上桿與支架鏈接點(diǎn)的垂直距離 m 1H 上桿在上極限位置時與水平線的夾角 初步分析 設(shè)上下桿在極限位置時與水平線的夾角均為 a 于是得 m 4 2 1H 2C 式中 C 平行四桿機(jī)構(gòu)中連桿的長度 m 一般可取 C 0 15 L0 代入式 4 1 得 m 4 3 0L 2 1sin 即 m 4 4 5i07H 當(dāng) 取 40 50 時 0 64 0 77 于是有 sin 0 7 0 6 m 4 5 0L 車廂距地面高度為 1130 于是得 945 0 4 3 2 拐臂半徑 r 和液壓缸的初始長度 1L 由圖 4 3 可得液壓缸 支架和中間拐臂等構(gòu)件的幾何尺寸的關(guān)系為 4 6 211cosdr 式中 液壓缸初始狀態(tài)時 活塞桿頭部鉸接點(diǎn)到液壓缸鉸接點(diǎn)之間的距離 m 1L 支架 OA 的長度 m d r 中間拐臂的曲柄半徑 m 初始角 1 將上式兩端同除以 并令液壓缸初始位置相對長度 拐壁半徑相對2d1 Ld 長度 則得到以相對長度所表示的構(gòu)件尺寸關(guān)系為 r 4 7 2211cos 同理可得 在液壓缸活塞處于終止位置時 個構(gòu)件的尺寸關(guān)系為 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 27 4 8 222cosLdr 式中 液壓缸終止位置時 活塞桿頭部鉸接點(diǎn)到液壓缸鉸接帶點(diǎn)之間的距離 m 2L 終止角 將上式兩端同除以 并令 其中 為活塞伸出系數(shù) 一般可2d21L 取 可得 1 57 4 9 24BAC 4 10 211cos 式中 2AC 212 cs B 確定 后 可求出式中 等值 據(jù)統(tǒng)計 在 20 30 之間 則1 2AC1 2 等于升降機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角與 的和 1 于是得出 426 658 所以取液壓缸的行程為 240 取 r 600 1L2 4 4 側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)設(shè)計校核計算 4 4 1 側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析 側(cè)欄板運(yùn)動由 3 個動作構(gòu)成 上止點(diǎn)的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動 上下平動 下止點(diǎn)位置的著地 傾斜運(yùn)動 12 14 1 翻轉(zhuǎn)運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)分析 1 翻轉(zhuǎn)運(yùn)動的位置分析 翻轉(zhuǎn)運(yùn)動時 點(diǎn)固定 鉸接點(diǎn) 受 桿的限制而固定 整個機(jī)構(gòu)可視為OADO 以 和 為固定邊的平面四桿機(jī)構(gòu) 完成上止點(diǎn)位置的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動 其翻轉(zhuǎn)示意圖如D 圖 4 1 所示 其中 點(diǎn)為舉升臂 與固定機(jī)架的鉸接點(diǎn) 點(diǎn)為關(guān)門缸 與欄板FCA 鉸接點(diǎn) 點(diǎn)為關(guān)門缸與固定機(jī)架的鉸接點(diǎn) 點(diǎn)為舉升缸與固定機(jī)架的鉸接CE B 點(diǎn) 點(diǎn)為舉升缸與舉升臂 的鉸接點(diǎn) 以下用復(fù)數(shù)向量法對此平面連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)F 行運(yùn)動學(xué)分析 在平面四桿機(jī)構(gòu)中 每一桿可用一個位移矢量來表示 大寫表示矢量 小寫表示 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 28 桿長 設(shè) 和 分別為舉升臂 的角位移 角速度 角加速度 初始位置處 1 ODF 和 分別為后欄板的角位移 角速度和角加速度 其中 0 2 90 為關(guān)門缸活塞桿相對于液壓缸的速度 此時 3 ODl 1Cl2ACl3OAl4 選機(jī)構(gòu)初始位置 作為其特定的標(biāo)定位置 并建立以 點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的 直0 xoy 角坐標(biāo)系 各角度的度量從矢量始點(diǎn)引 軸方向線 順時針為正 如圖 4 4 所示 x 圖 4 4 機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)示意圖 對該四桿機(jī)構(gòu) 建立閉環(huán)矢量方程ODCA 4 11 4321L 將式 4 11 分別向 軸上投影 得xy 4 12 43201sinisincocollll 聯(lián)立可求得 4 13 242012013 iicolllll 4 14 cossni201llartg 4 15 iic201llyx 2 翻轉(zhuǎn)運(yùn)動的速度分析 將式 4 13 對時間求導(dǎo) 得 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 29 4 16 cossin41323 0llv 由式 4 16 得 4 17 cossin401233llv 的計算公式為3 4 18 23DQv 式中 液壓系統(tǒng)供油量 mm 3 s Q 關(guān)門缸的缸徑 mm 3D 3 翻轉(zhuǎn)運(yùn)動的加速度分析 將式 4 17 對時間求導(dǎo) 得 4 19 2401234012 23 cossininccossin llvllv 2 上下平動的運(yùn)動學(xué)分析 上下平動時 2 點(diǎn)固定 但鉸接點(diǎn) 的約束解除 整個機(jī)構(gòu)可視為以O(shè)AD 為固定邊的 平行四邊形機(jī)構(gòu) 完成上下的平動 其示意圖如圖 4 5 OACD 設(shè) 為舉升液壓缸活塞桿相對于液壓 FFl5BFl 6OBl76v 缸的速度 仍以 和 分別表示舉升臂 的角位移 角速度和角加速度 1 1 上下平動的位置分析 對三角形 建立閉環(huán)矢量方程B 圖 4 5 上下平動示意圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 30 4 20 675L 將式 4 20 分別向 軸上投影 得xy 4 21 sinsincoco675ll 聯(lián)立可求得 4 22 275256 icollll 4 23 cosn57llartg 4 24 201illyxC 2 上下平動的速度分析 將式 4 22 對時間求導(dǎo) 得 4 25 cossin98615llv 由式 4 25 得 4 26 cossin98561llv 的計算公式為6 4 27 26DQv 式中 液壓系統(tǒng)的供油流量 m 3 min Q 舉升缸缸徑 m 6D 3 上下平動的加速度分析 將 4 26 對時間求導(dǎo) 得 4 28 298561985 261 cossinincossin llvllv 3 著地傾斜運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)分析 1 著地傾斜運(yùn)動的位置分析 著地傾斜運(yùn)動指的是后欄板的 點(diǎn)觸地 在關(guān)門缸的作用下繞 點(diǎn)擺動至 邊CDCE 貼地的過程 其示意圖如圖 4 6 所示 仍以 和 分別表示后欄板的角位移 2 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 31 角速度和角加速度 其中 表示關(guān)門缸活塞桿相對于液壓缸的速度 6 0 3v 此時 選機(jī)構(gòu)的終止位置 作為其特性的ODl 1Cl2ACl3OAl4 1 標(biāo)定位置 并建立以 點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的 直角坐標(biāo)系 各角度的度量為從矢量始點(diǎn)xoy 引 軸方向 順時針為正 x 對該四桿機(jī)構(gòu) 建立閉環(huán)矢量方程 4 29 4321L 將式 4 29 分別向 軸上投影 得xy 4 30 4321sincosinillll 聯(lián)立可求得 4 31 24212213 cossisico llllll 4 32 incon214llartg 4 33 ssi21llyxC 2 著地傾斜運(yùn)動的速度分析 將式 4 31 對時間求導(dǎo) 得 4 34 11432cossin llv 圖 4 6 傾斜運(yùn)動示意圖 由式 4 34 得 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 32 4 45 114233cossin llv 的計算公式為 3 4 36 23DQv 式中 液壓系統(tǒng)的供油流量 m 3 min Q 關(guān)門缸的缸徑 m 3D 3 著地傾斜運(yùn)動的加速度分析 將式 4 35 對時間求導(dǎo) 得 4 37 21423142 23 cossinicossin llvllv 4 4 2 側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)的確定與校核 初選側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸 mm mm 973 OD20 CDA10 AB mm mm 380 451 8F 1 4 1 欄板起升高度校核 車廂底板距鉸接點(diǎn) 的距離即為側(cè)欄板的起升高度 即 mm309210 H 考慮到裝卸場地平整度的差異 有效升降高度應(yīng)將理論高度增加 左右 故 5 mm 47 534 將 mm mm 分別代入公式9731 ODl2DCl 80 41 4 15 4 33 得 當(dāng) mm 0 60sin23sin97sinsi201 llyC 當(dāng) mm6 3 87co145co2 mm 4 0 8621 HyC 故此機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)欄板最低點(diǎn)的觸地動作 滿足要求 由圖中結(jié)構(gòu)可知 cos2OFDOFDFlll 故 mm25371 4897389732 DFl 2 關(guān)門缸行程確定 將 mm mm mm 代入公式451Ol 102 DCl 04OAl 380 4 13 得 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 33 1 當(dāng) 時 0 223 10sin238si970cos138cs971 l mm5 4 2 當(dāng) 時 mm 01 ODl 3 當(dāng) 時 將 mm mm mm 6 32 102 DCl 24 OAl 代入公式 4 31 得 451 223 106cos25sin9736sin1045cos97 l mm2 6 又 液壓缸行程 minaxlS 故 關(guān)門缸行程 mm3 172 9645 131 3 舉升缸行程確定 將 mm 代入公式 4 32 得875 OFl 1 當(dāng)欄板位于上下平動時的上止點(diǎn)時 則 38 71 4 226 0sin71 438cos1 l mm7 94 2 當(dāng)欄板位于上下平動時的下止點(diǎn)時 則 45 71 226 0 4sin871 45cos872 l mm 0 又 液壓缸行程 minaxlS 故 舉升缸行程 mm9 28 705 942162 4 4 3 側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)受力分析 1 機(jī)構(gòu)分析 五缸升降機(jī)構(gòu)是一個空間機(jī)構(gòu) 但是左右對稱 如果將貨物放在側(cè)欄板的中間 可將該機(jī)構(gòu)簡化為平面機(jī)構(gòu) 如圖 4 7 所示 舉升缸 與舉升臂 鉸接于點(diǎn) BFODF 舉升臂一端鉸接在機(jī)架上 另一端與側(cè)欄板 上端鉸接于點(diǎn) 關(guān)門缸 與后DCEAC 欄板鉸接于 點(diǎn) 為重物重力 為車廂底板至地面的距離 令 CPHBL 0 為重物至 點(diǎn)距離 取為側(cè)欄板重心處 ODL 1OF2DFL 34 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 34 圖 4 7 機(jī)構(gòu)簡圖 2 關(guān)門缸的受力分析 由升降機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析可知 在舉升貨物期間 關(guān)門缸作為平行四邊形機(jī)構(gòu)的 一個邊 此時該缸的受力較大 但在舉升貨物期間 該缸的活塞無軸向運(yùn)動 當(dāng)將貨 物推上欄板后 欄板上平面由傾斜變?yōu)樗?但變化角度很小 故按欄板落地狀態(tài)且 欄板上平面為水平進(jìn)行受力分析 確定關(guān)門缸的有關(guān)參數(shù) 15 關(guān)門缸在關(guān)門時 負(fù)載為欄板自身重量 負(fù)載小 不進(jìn)行受力計算 將欄板作為 研究對象 設(shè)重物放在后欄板前后方向的重心位置 關(guān)門缸在此為二力桿件 作用在 點(diǎn)的力為 如圖 4 8 所示 各力對 點(diǎn)取矩 可以得到CcFD 4 38 sin14hFLPc 即 4 39 i14 圖 4 8 欄板受力分析 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 35 又因在任意瞬間該平臺處于平衡狀態(tài) 則有 0F 4 40 sincdxx 即 4 41 cd 將式 4 39 代入式 4 41 可得 4 42 14hLPFdx 4 43 cos0yy 即 4 44 cd 將式 4 39 代入式 4 44 可得 4 45 14othLPFdy 3 舉升缸受力分析 舉升缸的受力 主要是從側(cè)欄板離地到后欄板上下平動的上止點(diǎn) 在這個過程中 舉升臂受拉 關(guān)門缸和舉升缸受壓 這些力的大小在欄板運(yùn)動的不同位置是不同的 但通過分析可知這些力在整個升降過程中是連續(xù)變化的 分析舉升缸的受力 要以舉 升臂為研究對象 舉升臂 點(diǎn)的水平分力和垂直分力 可以由側(cè)欄板的力平衡方程得D 出 對舉升臂部分進(jìn)行受力分析 對舉升臂與機(jī)架鉸接點(diǎn) 求矩 則O 4 46 cossinsin112 LFLFdxdyf 在 中 OFB 2hOBA 根據(jù)正弦定理 有 sini01 4 47 021sinsinLh 4 48 故 021sinarcsiLh 4 49 由 4 46 可知 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 36 4 50 sinico211 LFFdydxf 將式 4 42 4 43 代入上式 可得 4 51 sinsinicotcos 21211414 LPhPLPFf 4 4 4 側(cè)欄板升降機(jī)構(gòu)受力計算 已知 mm mm mm BFL 09731 OD872 OFL2533 DFL mm KN 由于是對稱結(jié)構(gòu) 64L 28 45 1 4 0G KN 52GP 1 關(guān)門缸 由公式 4 39 可知 N354sin12065 cF 2 舉升缸 1 欄板 點(diǎn)剛要離地時C 此時 mm 由公式 4 39 可得8 705 L 06 98 70514sin2arci 故 代入公式 4