1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 回,机械锁闭合,可升降底座的举升臂被锁住,不能移动,此时底座上的钢板处于合适的位置高度。以便于自动送料装置(真空吸盘)可以进行送料。当电磁铁YA1得电,两位二通阀3左位工作,压力油进入液压缸1, 2的下腔,驱动活塞向上移动,将机械锁打开。此时举升臂可以自由的上升或下降。
2.升降回路
升降回路由左升降液压缸13,右升降液压缸14,三位四通换向阀6,节流阀8,单向阀9组成。其中,液压缸13和14分别驱动剪式液压升降台的左右两个举升臂升降,两缸串联,缸13的上腔与缸14的下腔直接相连。在无泄漏的情况下,活塞上升时,左缸13上腔流出的液压油全部流入右缸14的下腔,而在下降时,缸14下腔流出的液压油全部流入缸13的上腔。这样,两缸的活塞就会同时升降。如果两油缸的内径及活塞杆直径设计合理,就会使两缸活塞完全同步地上升或下降,举升机的两个举升臂也就始终处于相同的高度。
液压缸13, 14活塞的升降由二位四通换向阀6控制,当电磁铁YA2得电时,换向阀6处于左位,液压油经过单向阀9驱动油缸13和14的活塞同步上升,举升臂将钢板举起。当电磁铁YA3得电时,换向阀6处于右位,液压油驱动油缸13和14的活塞同步下降,缸13下腔排出的液压油经节流阀8流回油箱,举升臂将钢板放下。此处,单向阀9和节流阀8的作用是:当举升臂推动钢板上升时,液压油经单向阀9大流量流入缸13的下腔,以较快的速度推动活塞上升,当台板上钢板被送完,将台板放下时,缸13的下腔流出的液压油需经过节流阀8流回油箱,形成了节流阀出曰调速回路,节流阀的节流及背压作用可以防止举升机在钢板重力和举升臂自重的作用下过快下降,避免发生事故。当YA2和YA 3都不得电时,换向阀6处于中位,此时,油缸13和14的活塞位置被锁定,不能移动。相对应两举升臂也就停止不动。
3.补油回路
补油回路由2个二位二通电磁阀10和11,液控单向阀12溢流阀7及行程开关15和16组成。行程开关15和16安装在举升机两侧举升臂行程的最上端。当换向阀6左位工作油缸13和14的活塞在液压油的驱动下同时上升,假若两活塞完全同步,同时到达最高点,两行程开关同时接通,补油回路不工作。若液压缸13的活塞首先到达最高点,行程开关15被接通,但缸14却未到达顶点,开关16仍处于断开状态,则电磁铁YA4得电,二位二通电磁阀10右位工作,液压油通过电磁阀10右位和液控单向阀12向液压缸14下腔补油,使缸14的活塞继续上行,直到到达最高点当达到最高点时,行程开关16也被接通,电磁铁YA2和YA4同时失电,二位四通阀6回到中位,二位二通阀10也返回左位,液控单向阀12闭合,补油结束。反之,若缸14活塞首先到达行程的最高点,而缸13活塞还未到达时,行程开关16导通但15仍处于断开状态,电磁阀YA 5得电,其上位工作,压力油通过阀11通至液控单向阀12的控制曰,将单向阀12
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1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 打开。此时液压缸13活塞继续上行,其上腔多余的液压油通过液控单向阀12和换向阀10左位以及溢流阀7排入油箱。当液压缸13活塞到达其行程上端,行程开关15接通时,YAS和YA2同时失电,阀6回到中位,阀11恢复下位,液控单向阀12关闭,补油结束。此处溢流阀7的作用是产生一定的背压,避免液控单向阀12打开时因液压缸14下腔直接连通油箱而可能产生的右升降臂在重力作用下下降的情况。
4.3 电动机的选择
我国举升机构广泛采用直流电动机或交流电动机。直流电动机的主要优点是调速范围大、过载能力强、平滑的调速特性和较大的起动、制动转矩。但存在设备费用高、体积大和需要专用的供电电源等缺点。交流发电机,其主要优点是结构简单和供电方便。在举升机构中,一般采用三相交流感应电动机和锥形转子电动机,其工作电压为380 V 或220V。
起升机构是举升机构中主要和基本的机构。起升电动机的运行特点是:起重时惯性载荷较小,所需的加速转矩很小,只有满载稳定运行转矩的10%~20%,而电动机的平均起动转矩通常为额定转矩的1.6~1.8倍,使得起动时间短,电动机处于断续周期工作制。在举升机构机械设计中,电动机的选择主要指电动机的绝缘等级、额定功率、额定电压、额定转速、种类及形式、防护等级、工作制度、调速方式、接电持续率等项目的选择,而其中最重要的是电机的功率计算。
合理选择电动机功率的基本要求:在给定的工作条件和额定参数下,在额定载荷下工作时可靠的起动(即起动时间合理)并在最大工作载荷作用下具有足够的过载能力(工作中不发生停车现象)。
由于该升降机工作时经常升降这也就需要电动机的起动与逆转,液压泵的转速以及电动机的负载功率根据额定功率P值,在结合该升降机中点的工作环境以及YZR、YZ系列电动机的特点:系用于驱动各种型式的起重机械及其他类似设备的专用产品;具有较大的过载能力和较高的机械强度,因此,它特别适用于那些短时或断续周期工作制,频繁地起动、制动、有时过负荷及有显著振动与冲击的设备。故可据此选择合适的电机型号。选择YZR160M1-6额定功率6.3KW,转速为1000r/min的电动机。因举升机经常启动,制动,要求电动机的转动惯量小和过载能力大,因此选用YZR系列三相异步电动机是符合要求的,在电动机与液压泵之间采用带轮传动,改变传动比,就可以满足液压泵要求的转速。
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1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 图4-5 YZR系列电动机结构图
图4-6 YZR系列电机实体图
5 钢板自动剪切送料机可升降底座的典型零件设计与校核
5.1 底座的设计和强度的校核
5.1.1 底座结构的合理设计
本设计中的底座是用来码放钢板的,为了使钢板能够在底座上顺利的送进,再结合钢板的形状尺寸则需设计底座的尺寸较大并且承受较大的压力故将底座设计成铸件。根据钢板尺寸和需要其实现的功能可将底座设计成如下图所示(二维零件图见附录图1)。
图5-1 底座三维结构图
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1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 5.1.2 底座的强度校核及主要尺寸的确定
当钢板码好后底座所承受的力为W(其大小见3.4) 底座的受力分析图如下。 图5-2 底座受力分析简图 由上图可画出弯矩图并可求出最大弯矩。 图5-3 底座弯矩图 由弯矩图可以得出底座承受的最大弯矩在其终点处且Mmax?76302N?m,其横截面为矩形,根据材料力学的相关知识可以得出矩形截面的抗弯截面系数的公式表达式。 图5-4 底座截面图 那么可以求得底座所受的应力???max2?6Mmax?s?[?]??,。 bh2n式中,?—举底座实际工作应力,[?]—材料许用应力,?s—材料的极限应力,对于HT350,为260MPa,n—安全系数,一般为大于1的值,这里取n?2。 根据经验取h?0.06m,由此式可以看出弯矩对工作应力的影响较轴向力要显著的多,所以在计算时应以最大弯矩为主要计算对象。底座在其中点截面拥有最大弯矩,即20
1mm钢板自动剪切送料机可升降底座的设计 可以认为该截面拥有最大的工作应力。我们按照最大工作应力来选取合适的底座截面。将h?0.06m代入上式得 6Mmax6?76302?s??84MPa??130MPa 22bh1.5?0.062???max?所以这里确定了底座的横截面尺寸bh?1500mm?60mm能够满足强度要求。 5.2 台板与举升臂的结构设计和校核
5.2.1 台板与举升臂的结构设计
台板位于升降台的最上部,是支撑件的组成部分。钢板能够在升降台上平稳的停放并能始终保持在一定的位置高度就是台板起了关键的作用。需要说明的是台板并不是一个简单的钢板,而是在下面有滑道,因为升降台举升臂上有滚轮,滑道的作用就是使滑轮在滑道内来回滑动,使升降台完成举升和回落动作。下底板也如此,三维零件图如下所示(二维零件图见附录图3)。
图5-5台板三维图
根据上面钢板的尺寸参数,确定台板的长度为2.8m,宽度1.2m材料采用热轧钢板。其形状见图纸。需要说明的是台板并不是一个简单的钢板,在设计时考虑到钢板的重量和台板的自重如图可将台板设计成空心的,也即采用钢板焊接得到。在台板的底部也采用焊接工艺将滑道板焊在其上,滑道的作用就是使滑轮在滑道内来回滑动,使升降台完成举升和回落动作。在台板底部合适的位置也采用焊接工艺将耳座(用来连接支撑叉杆)焊接在其上。
举升臂杆是升降台最主要的举升部件,是主要的受力机构。对其设计的成功与否关系到整个设计工作的成败,选材45号钢,热轧钢板。举升臂的外形图如图所示(二维零件图见附录图2)。
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