1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 双铰接剪式结构避免了上述缺点。结构比较合理，平台的升降行程可以达到液压缸行程的二倍以上。因此，在工程实际中逐渐得到广泛的应用。结合本设计的要求和以上的分析本设计可采用剪式升降结构下面就对其形式加以分析、论述。
3.2 剪式液压升降机构的位置参数分析
图3-2 CLsin?CL(1?cos2?)1/2 （1） H??；ll(T2?C2?l2)cos??; （2） 2TC式中， H—任意位置时升降平台的高度； C—任意位置时铰接点F到液压铰接点G的距离； L—支撑杆的长度； l—支撑杆固定铰支点A到铰接点F的距离； T—机架长度（A到G点的距离）； ?—活塞杆与水平线的夹角。 以下相同。 将（2）式代入（1）式，并整理得 HLT2?C2?l221/2?[l?()] （3） Cl2TC设?=C/C0,??H/H0,代入（3）式得 ?H0LT2?(?C0)2?l21/2?[l?()] （4） ?C0l2T?C0在（4）式中， H0—升降平台的初试高度； C0—液压缸初始长度。 7 1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 3.3剪式液压升降机构的运动参数分析
图3-3 图中，VF是F点的绝对速度;VB是B点的绝对速度；?1是AB支撑杆的速度；V1是液压缸活塞平均相对速度；V2是升降平台升降速度。由图可知： VF??1l， V1?VFsin(???)??1lsin(???)， VB??1L?V1Llsin(???)， V1Lcos?lsin(???)， V2?VBcos?? V2Lcos??Vlsin(???) 1式中， V1—液压缸活塞平均相对运动速度； V2—升降平台升降速度； ?—支撑杆与水平线的夹角。 8
1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 3.4 剪式液压升降机构的动力参数分析
图3-4 图中，P是由液压缸作用于活塞杆上的推力，Q是升降平台所承受的重力载荷。通过分析机构受力情况并进行计算（过程省略）得出： 升降平台上升时有： P?QLcos?cos?fsin?Lcos?-b?fbtan?b（6） [?b?fbtan??(?)(?)]lsin(???)222cos??fsin?cos?QLcos?cos?fsin?Lcos?-b?fbtan?b（7） [?b?fbtan??(?)(?)]lsin(???)222cos??fsin?cos?升降平台下降时有： P?式中 P—液压缸作用于活塞杆的推力； Q—升降平台所承受的重力载荷； f—滚动摩察系数； b—载荷Q的作用线到上板左铰支点M的水平距离。 由于滚动轮与导向槽之间为滚动摩擦，摩察系数小（f=0.01），为简化计算，或忽略不计，由（6）、（7）式简化为： PLcos??Qlsin(???) 4 剪式液压升降机构液压系统的设计
4.1 确定液压系统的主要参数
液压系统的主要参数是压力和流量，它们是设计液压系统，选择液压元件的主要依
据。压力决定于外载荷。流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。
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1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 4.1.1 载荷的组成与计算
首先，需要确定液压缸处于最大工作压力时的位置，通过上述的讨论，得知当液压缸与地面夹角?为最小值时，也即支撑杆与地面夹角?为最小值时，液压缸处于最大的工作压力状态下。根据钢板的形状尺寸、底座的高度、宽度确定举升臂轴距为1.2m,将举升臂的长度选定2.9m/根。升降平台的最低位置受到底座高度的限制，但在考虑底座的情况下当液压缸下降到最低位置时（设此时支撑杆与地面的夹角?=?0）?0=260，根据上述公式?=tan?1[l?atan?]得?0=340。 l?a 图4-1 现在a值是一个未知量，但a值的大小必须在l/2之内，初步设定a?l/4根据活塞推力与台面荷重量关系式P?2lcos?W得P?5.5W。若a?l/3的话得asin(???)?lsin(???)P?4.23W。通过二者比较，当a?l/3时，活塞的最大推力P要小于当a?l/4时。即在a值不变的条件下，a与P是成反比的。但考虑到活塞杆与支撑杆的铰接点A又不能太靠近两支撑杆的铰接点B,否则将会在两处铰接点产生很大的应力集中，以致降低疲劳强度。因此，应选a?l/3比较合适。这时将a?l/3代入公式得P?6co?sW。当平台处于位置?0=260时，液压缸荷重P最大，此时si?n?(??)?3?s?in()P?4.23?W?4.23?50868?215016N。下面就根据载荷量来选取合适的液压缸。 图4-2 液压缸 10
1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 图5-2表示一个以液压缸为执行元件的液压系统计算简图。各有关参数标注于图上，其中FW是作用在活塞杆上的外部载荷，Fm是活塞与缸壁及活塞杆与导向套之间的密封阻力。作用在活塞杆是的外部载荷包括工作载荷Fg，导轨的摩擦力Ff和由于速度变化而产生的惯性力Fa。 （1）工作载荷Fg 常见的工作载荷有作用于活塞杆上轴线的重力、剪切力、挤压力等，这些作用力的方向与活塞的运动方向相同为负，相反为正。在实际工作过程中，由于载荷量较大，活塞自身的重力可以忽略不计，剪切力与挤压力共同组成的外力即为工作载荷Fg，在图4-n中，Fg?P。由于本设计按最大载荷量定为2吨来计算，所以每个液压缸Fg?P?215016KN。 （2）导轨摩擦载荷Ff 对于直动型安装的液压缸一般都附有活塞导轨以固定其运动方向，导轨摩擦相对于总载荷可以忽略不计，因此Ff?0 （3）惯性载荷Fa Fa?ma，a??v—速度变化量m/s ?t—起动或制动时间，s0一般机械为0.1～0.5s, 对轻度载荷低速运动部件取小值，?v ?t对重载荷高速部件取大值，行走机械一般取0.5～1.5s，a—加速度m/s2 初步选定速度变化量?v?0.16m/s，?t?0.6s，则a?0.16m/s?0.27m/s2 0.6sFa?ma?2t/2?0.27?270N 以上三种载`荷之和成为液压缸的外载荷Fw Fw?Fg?Ff?Fa?215016N?270N?215286N。 起动加速度时Fw?Fg?Ff?F，a稳态运动时Fw?Fg?Ff，减速制动时Fw?Fg?Ff?Fa。 工作载荷Fg并非每个阶段都存在，如该阶段没工作，则Fg?0。但在计算和校核时，应按照最大值取。 除了外载荷Fw外，作用于活塞上的F还包括液压缸密封处的摩擦阻力Fm，由于各种液压缸的密封材质和密封形式不同，密封阻力难以精确计算，一般估算为Fm?(1??m)P 11
