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毕业规划

大板锭抓具规划(机械毕业规划)

时刻:2018-06-10 00:30:44   作者:   来历:   阅览:671   谈论:0

引 言

    机械抓具是用来对物料进行起重,运送,装卸或设备等作业的设备。是现代化出产必不行少的重要机械设备,关于减轻深重的体力劳动,进步劳动出产率和完结出产过程的机械化,主动化以及改善公民的物质文化生活都有严重的含义。

    机械抓具在工矿企业,港口码头,车站库房,修建工地,海洋开发,等各个工业部门都有广泛运用。它不只能够做为辅助出产设备,完结质料,半成品,产品的装卸,转移,进行机电设备的设备,修理,并且也是一些出产过程(如钢铁冶金出产)工艺操作中的必需设。

    机械抓具开展到现在,现已成为合理安排成批大量出产和机械化流水作业的根底,是现代化出产的重要标志之一。在我国现代化的开展和各个工业部门机械化水平,劳动出产率的进步中,机械抓具必将发挥更大的效果。

    由于场竞赛的日趋激烈对机械抓具的规划质量和功率提出了越来越高的要求因而,对其首要参数,首要组织及零部件完结系列化规范化,关于进步出产率,下降成本,便于修理保养等有侧重要含义。

    在各种不同类型的抓具中,机械抓具是我国研发最早,一种重要又具有代表性的抓具机械抓具广泛运用于港头,码头货品的机械化装卸,造船厂船只的施工,设备以及大型水电站工地的建坝工程中,关于减轻深重的体力劳动,改善工人的操作条件,进步劳动出产率都有着很大的含义,是完结出产过程机械化不行短少的重要设备

    18世纪下半叶的第一次工业革命促进了机械工程学科的迅速开展,组织学在本来的机械力学的根底上开展成为一门独立的学科。早在13世纪连杆组织就已得到运用,最简略的连杆组织是四杆组织,也是最早呈现的一种连杆组织。对连杆组织的研讨起始于18世纪的闻名创造家瓦特,1784年他所创造的蒸汽机中曾运用四连杆组织连杆点的近似直线运动引导组织中的另一个杆运动。19世纪以来,以几许图解法为主导的德国组织学学派曾对连杆组织的研讨做出了巨大的开展,使连杆组织在出产实践中又有了新的打破,拓荒了许多新的分支。

    机械4具的四连杆结构规划选用强度,刚度规划,即依据强度理论挑选截面形状,求出截面面积,然后再依据刚度理论查验其变形或位移是否过大,或有无失稳的风险。多年来平面铰链四杆组织在工业出产中的运用非常遍及,所以运动归纳问题一直是组织学界研讨的热门。

    本文所说的机械抓具是用于铸造铝厂抓取铝板的抓具,由于铝板吨位大作业在高温环境中,抓具要与之相适应即要求规划出具赶紧力大主动化程度高,运用安全牢靠即减轻劳动力,进步出产功率。从抓具的经济运用视点和运用安全、作业环境等情况规划了该抓具。

1全体计划规划

1.1 抓具的力学原理

1.1.1  抓具的结构

    一种大型>属坯抓具,包含由两组各四个连杆、两根中衔接轴及两根下衔接轴铰接而成的连杆组织,上横梁两头别离焊有与天车吊钩相接的吊环,每组连杆组织下部的两个连杆上焊有夹取金属坯的抓块,抓块内侧有倒钩,两根下衔接轴用钢板彼此焊接构成下横梁,中心柱下端固定鄙人横梁中心,其上>穿套在上横梁中心通孔内,中心柱上套有活动锁盘,坐落活动锁盘上方确实认盘用销轴固定在中心柱上,上横梁下侧铰接两个确认钩,中心柱两边别离有一个以上给上横梁导向的导柱固定鄙人横梁上。本有用新型的特色是下横梁比较宽、结构强度高、吊装时变形小、安稳牢靠、能精确有用>完结主动装卸,适用于长度8~12米高温金属坯的抓运。

大板锭抓具规划(机械毕业规划)

1.1.2抓具的运动原理

    平面四连杆组织尽管是最简略的一种组织,可是在实践运用上却非常广泛,并且由它演化变异后又能派生出许多其他组织,因而对它的归纳办法有了深化的研讨,就会给研讨多杆或杂乱的低副平面以及其他组织奠定杰出的根底。四杆组织的各杆尺度,机架改换以及原动件改动与组织运动特性之间有着亲近的联系。铰链四杆组织尽管结构不同,尺度各异,但其根本类型不外乎如下三种1)曲柄摇杆组织2)双曲柄组织;3)双摇刍构。在这三种根本型中,有无曲柄是一要害所在。如图3-1所示铰链四杆组织ABCD中,能够做整周滚动的构件叫曲柄(图中AB);只能在某一视点规模内(<360)作往复摇摆的构件(图中CD)叫摇杆;起固定支撑效果的构件(图中AD)叫机架;与机架相连的两构件(图中AB,CD)叫连架郏挥肓架杆相连,并做杂乱平面运动的构件(BC)叫连杆。上述三种根本类型中,曲柄的多少决议其根本类型的要害——若两连架杆之一为曲柄,另一为摇杆的组织称为曲柄摇杆组织;若两连架杆均为曲柄,则称为双曲柄组织;若根本无曲柄存在那就只能叫做双摇杆组织。可见曲柄的存在鄯裰凉刂匾。组织的研讨内容首要有连杆组织和凸轮组织和槽轮组织等。

    连杆组织广泛的运用于农业,纺织,机械,冶金等职业中,因其具有以下特色:1)运动副一般为低副,可接受较大载荷,且不易发作大的磨损,此外,其形状简略,便于加工制作 ;2)鄹松细鞑煌点的轨道各不相同,改动各杆件相对长度联系,则连杆的形状也随之改动,然后完结各种运动输出。

大板锭抓具规划(机械毕业规划)

图1.1

    在平面连杆组织中最根本的方法为四杆组织,关于四杆组织的剖析已进行了不少的研讨作业。可是不管在运动学及动力学方面,四杆组织仍有进一步研讨的必要。至于五杆以上的多杆组织,特别是多杆多自在度组织,现在的作业还很不完善。四连杆组织尽管结构方法简略,并且运用广泛,但其所能完结的功用也比较简略,跟着机械主动化,机械手,机器人的开展,人们对组织所需满意的运动特性及动力特性有更高的要求,在国际上也非常注重这方面的作业。连杆组织是工程实践中运用最广泛的机,是组成各种机械体系的根底,如活塞发动机,各种纺织机械,印刷机械等,因而连杆组织的研讨一直是组织学邻域中的研讨要害,

    连杆组织剖析侧重连杆组织结构学,运动学力学特性的研讨,所示连杆组织的结构组成,运动学于动力学规则及其彼此联系,于现有机械体系的功用剖析于改善。连杆组织的运动剖析在连杆组织的运动学剖析中占有重要的方位。

    连杆组织是一种运用非常广泛的组织,它不只在很多工农业机械和工程机械中得到广泛运用,并且比如人造卫星太阳能板的打开组织,机械手的传动组织,叠伞的收放组织以及人体假肢等等,也用到连杆组织。

    近年来对平面连杆组织的研讨,不管从研讨规模上仍是办法上都有很大开展。以不再局限于单自在度四连杆组织的研讨,也已留意到对多杆多自在度平面平面连杆组织的研讨,并已提出一些有这类组织的剖析及归纳的办法。在规划要求上已不再局限于运动学要求,而是一起统筹组织的动力学特性

      特别针对高速机械,考虑构件的弹性变形的运动弹性动力学也得到很快的开展。依据连杆组织中的相对运动为平面仍是空间运动,连杆组织可分为平面组织和空间组织两大类,在一般机械中运用最广的是平面连杆组织。

1.2分类问题

    依据机械的用处和功用要求的不同,对连杆组织的要求是多种多样的,这些要求可归纳为以下三类问题:

(1满意预订的运动规则要求  假如求两连架杆的转角能够满意预订的对应方位联系;或要求在原动件运动规则必定的条件下,从动件能够精确地或近似的满意运动规则要求。

(2)满意预订的连杆方位的要求  即要求连杆能占有一系列的预订方位。因这类规划问题要求组织能引导连杆按必定方位经过预订方位,故又称为刚体扶引问题。

(3)满意预订的轨道的要求  即要求在组织运动过程中懔杆上的某些点的轨道能契合预订的轨道要求。

    所谓完结已知运动规则的问题,便是当原动件的运动规则已知时,所确认的组织运动简图的参数应能确保从动件依照给定的运动规则而运动。所谓完结已知轨道的问题,便是使所确认的组织运动简图的参数能保愀没构中作平面杂乱运动的构件上某一点沿着已知的轨道运动或移动,因而这些构件上各点轨道却比较杂乱,并且方法多样,它的形状与连杆组织的类型,组织尺度以及连杆平面内点的方位有关。经过确认要完结的预期轨道,反求组织的结构和方位参数,便是完结已知轨道的规划问题。

    在平面连杆组织的规划中,规划要害是:依据组织所应起的效果而提出的已知条件来确认组织运动简图的参数。这些参数是:滚动副中心间的间隔,确认移动副方位的尺度以及确认描绘连杆曲线的点的方位尺度等等。由于已知的条件是依据组织的用处<定的,它是林林总总的,因而规划平面连杆组织的实践问题也是多种多样的。多年来平面铰链四杆组织在工业出产中的运用非常遍及,所以其运动归纳问题一直是组织学姐研讨的点。到现在现已发作了许多种规划办法。大体可分为三类,即几许图解法,解析法和实验法。

    组织及机械体系的规划,最实质的内容是束缚于自在度的规划,特别是束缚的规划,更详细的说是运动副类型的挑选与规划。依照传统的力学及组织结构学的概念,束缚是相关于自在度而言的,束缚是指对二构件间相对运动独立自在度的束缚。一般束缚数与自在度之和等于6,束缚的性质和数量都有严厉的束缚。

    跟着科学技能的开展,及对机械体系,特别其不确认性,实在运动规则与实践受力情况进行更深化,全面的研讨,以及智能操控等研讨的要求,有必要对束缚概念加以扩展。对各种束缚效果的机理,发作的本源束缚的性质和特色:对组织效果的影响及其存在与效果的空间,规模(不只局限于指两个构件间相对运动自在度的束缚,而是扩大到整个体系和运动规则)等进行研讨和分类。以便能愈加自觉,有用的运用,规划和操控束缚。

    机械的根本功用是完结机械运动及嫉拇递和改换。实践上,运动是机械作业的表征,力是运动发作的依据。机械的运动规则,作业功用都取决于体系中力的效果。因而广义的说机械是在各种方法和性质的力效果下作业和运动的。任何束缚(包含传统含义上的运动副几许束缚)都能够用力的效果来描绘和替代。所以,从全面忌钊胙芯炕械体系作业功用(特别是运动的传递与改换)动身,广义的将一切能影响机械作业功用,运动规则的力即力能场的效果都称之为束缚。这显然是正确的,也是有利的,这样就能够将存在于机械体系内部和外部的各种性质与方法的束缚一致进行研讨,更深化地提醒机械结构与作业际抵剩从 而更好地剖析与规划机械。

    至今,已有不少文献从不同视点提出了多种束缚的概念及其描绘的办法,为研讨,运用和规划束缚供给了非常由价值的理论和办法。在前人已有的研讨的根底上,在此,对组织中的束缚及过束缚的分类再弥补考虑以下几点:1)按广义束缚的观念,将一切能影响机械作业与运动特性和规则的效果均归入束缚;2)考虑机械规划及结构客观存在的不确认性;3)便于规划自调,自适应机械结构。

1.2.1 组织中束缚的分类:

1 按束缚力的发作及对机械运动的束缚和影响区分。

1)静力束缚(或运动束缚)。其束缚力的发作是由二构件以必定几许形体相触摸,构成束缚反力束缚相对运动自在度的数量,类/和方位。其束缚反力,可依据静力平衡准则求得,故称静力束缚。在反力效果的方向上不能发作相应的自在度,因而,其规划可按力,力矩的静力准则来对应规划束缚结构,不只能束缚相应的自在度,并能传递和接受相应的力。按束缚反力或许效果的方向,又可分为全方向束缚和单向束缚/前者为容纳结构,可依据二构件相对运动的各个方向供给相对的束缚,即传统所称的彻底束缚或几许关闭束缚。其束缚牢靠性,强制性高,但对制作差错灵敏,且构成超静定的过束缚情况,有必要留意满足的制作精度;另一类所谓单向束缚,即由重力或绷簧力等进行关闭的不彻底几许束缚,/最大长处是具有较好的关闭力方向的静定力方向的静定自谐和适应性。静力束缚,是组织内部束缚或结构的根本方法,也是往后研讨的要害对象。

    这种束缚仅仅是一种近似的几许束缚,称之为伪运动束缚。伪;运动束缚是具有弹性,绕性,流体中心元件的可/联接的首要特征。

    运动束缚的首要特征是对链接构件的相对位移和速度加以束缚。例如,移动副束缚了构件之间相对位移的速度方向,但不束缚位移规则;滚动副束缚了构件之间相对滚动的角速度方向,但不束缚角位移规则等。运动束缚能够传递在较大规模/改动的力,主从动件的运动联系与力的巨细无关,若给定组织中各主动构件的运动规则,且主动构件数等于组织的自在度,则在只要运动束缚的组织中,借助于运动剖析的办法能够确认一切从动件的运动。

2)动力束缚。所谓动力是指与运动有关的力。动力束缚的束缚存在与束缚力的巨细,方向和性质与体系运动的速度,加速度及体系的载荷严密相关,其束缚力是在介质,力场等的运动中发作的。这种束缚存在于一个体系中,且直接参与传递运动与力的二构件之间均存在必定的中心介质,中心构件或中心力场等。该束缚实质上是一种运动联接,其特色是:这肓接力或束缚力是可变,可控,具有柔性的。

    动力束缚的研讨与规划,首要着眼于体系运动及动力传递,联接的可调与可控,其要害是中心介质及力场等性质的规划及体系的结构;另一首要着眼点是剖析研讨体系的实在运动规则及动力学特性。因而,动力约氲脑际力除介质力,摩擦阻力,场力等外还包含了驱动力,出产阻力等外力及重力,惯性力等。

1  按束缚存在和效果的区间和规模区分

1)内部束缚。效果于组织及机械体系内部的束缚,例如运动副引进的束缚等,都归于内部束缚。内部束缚确认爰之间的独立相对运动。

2)外部束缚。即指效果于体系运动副结构之外的力束缚,包含一切外力,惯性力及作业环境可对机械作业功用发作影响的效果,如温度,变形等。外部束缚束缚组织的构件相关于不归于组织的外部物体的运动,并借助于外部的可联接将此种束缚加于组织上。在规划机械时要特别留意外部束缚的随机性,然后形成了束缚及规划的不确认性。

3 按束缚的特性区分

1)常束缚。不随时刻改动或着束缚方程中不呈现时刻变量的束缚都归于常束缚。

2)可变束缚。随时刻改动或许束缚方程中含有时诒淞康脑际,都归于可变束缚。可分为三种a.有规则改动的束缚;b.可调束缚;c.随机束缚。

4 按束缚的力学性质和数量区分

1)根本束缚。为完结组织或可动联接所需的根本自在度要求所加上的束缚,这是组织的最根本,最重要的结构学规划问题。已有许多理论和公式进行规划,最闻名的有吕布勒公式及单开链结构规划公式等,即依据输入、输出运动的数量方法、构件数以及组织的自在度数,来规划束缚的类型和数量及完结该束缚的运动副结构。终究能够经过自在度计算公式:大板锭抓具规划(机械毕业规划)来校核束缚规划的正确与否。这样规划的结构体系必定是静定的,即束缚方程数等于待求的运动副反力数。

2)  过束缚。为了完结组织的某种特别要求,而夹在组织中的、在抱负情况下不影响组织根本自在度及束缚的

    体系成为超静定结构的过多的束缚,咱们称之为过束缚。总归,过束缚的存在和发作总是由于对组织或机械体系有某种特别的作业要求,提出了某些特别的精度或尺度条件要求。可见过束缚组织对所提出的精度要求相对应的差错是灵敏的,其理论上绕鹱饔玫墓束缚,在有差错的条件下,将会呈现束缚不定的情况,该过束缚或许成为实束缚,而与原规划束缚要求发作矛盾,因而,除非在不得已的时分,要稳重选用过束缚结构。在不得不选用时,例如平面组织,由于其驱动、束缚、剖析以及运动与力的传递按平面运动进行非常有利,是裙怪凶罨本、运用也最为广泛的结构方法。因而,平面结构中的过束缚便是不行防止的,则在规划时就应特别留意其特别精度要求,确保必要的制作、设备精度和安稳的作业环境束缚;或在组织结构中留意添加与过束缚相对应的残缺的运动副自在度,即在必定规模内仍康复其为空间四杆机鹊慕峁梗这样就消除了组织中的过束缚。

    依据上述剖析,在组织及机械体系中,经过可动联接对构件加上了各种束缚,其间有些束缚或许与其它的束缚对体系发作的约束相重复,这样的束缚咱们称之为过束缚,由此能够看出过束缚不会减小构件之间的自在度龋由于这种效果已由别的的束缚完结了,由此可见,撤销过束缚不会影响组织运动确实认性,但过束缚使组织成为朝静定的结构,因而加大了组织的受力剖析的难度。由不少文献称过束缚为重复束缚、消沉束缚、虚束缚、或剩余束缚。

1.2.2  正确合理挑选消除过束缚的办法

    正确合理挑选消除过束缚的办法,将影响到组织传动的承载才能、牢靠性、预期寿数和制作难易等。a挑选欠好,会导致工作不平稳,冲击,振荡,噪音,以及设备困难。为此进行组织的结构学规划、确认组织的结构简图时,要合理选用支撑的类别,不同等级的运动副、传动联接的选配与组合,根本构件的起浮方法等。以使组织成为无或少过束缚的自调组织。下面扼要论述一下消除或减小a束缚影呼应遵从的一些准则以及首要的计划办法。

1 消除过束缚应遵从的准则

1) 在不损坏组织平面束缚性质的前提下,应尽量使组织成为自调的静定体系,最大极限 地减小对制作差错及作业环境所形成的非平面束缚的灵敏。

2) 要有利于体系全体结构的安置,使结构简化,便于制作,设备和修理,下降成本。

3) 应确保体系杰出的运动学及动力学功用,使其具有高的运动牢靠性和确认性,一起应尽量使体系的质量装备合理,易于平衡与轻量化。

4) 具有杰出的传动特性与承才能。

5) 运动副的合理挑选与装备。这是完结过束缚规划的要害。体系内不只应防止呈现不良的部分自在度,并且不该含有过多的部分自在度,不然会呈现所设置的自在度实践上不起效果的现象。

2  消除过束缚及其影响的办法

    过束缚的晦气影响,是在平面束缚条件不满意时,即呈现了某些非平面束缚时才发作的。因而,消除或减小过束缚影响的办法,归纳起来不外乎是:

1) 添加相应的非平面自在度,即在平面组织中参加某些空间运动副;或选用某些运动联接及卸载结构。

2) 确保制作、设备精度。尤其是运动副轴线或导路间的形位精度,以减小平面束缚的不确认性。

3)  添加构件的刚度或柔性,改动构件的材料及选用弹性支撑等。

按技能、经济和社会目标不断完善,寻觅所选计划中的缺点和薄弱环节,对照各种要求和束缚,重复改善。考虑零部件的通用化、规范化,削减零部件的种类,下降出产成本。在结构草图中注出规范件和外购件。注重安全与劳保(即劳动条件:操作、调查、调整是否便利省力、发作毛病时是否易于排查、噪音等),对结构进行完善。


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