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140吨悬挂悬挂提升机及传感器的设计【16张CAD图纸和说明书】

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2上连接叉.dwg

2下连接叉.dwg

2销轴1.dwg

2销轴2.dwg

上壳.dwg

传感器.dwg

半圆环A3.dwg

外壳.dwg

弹性体.dwg

总装图.dwg

扁开尾销A3.dwg

承压块.dwg

承压头.dwg

挡板.dwg

支承块.dwg

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关键词：: 悬挂吊挂提升晋升传感器设计 16 cad 图纸以及说明书仿单

资源描述：

目录 II

摘要 III

ABSTRACT 1

第一章绪论 1

1.1 本文主要内容 1

第2章总体方案设计 2

2.1总体方案设计 2

第三章传感器设计 3

3.1 传感器设计 3

第四章传感器安装设计 11

4.1 设计方案 11

4.2 油缸设计 11

4.3 板件设计 17

4.4 支承块设计 23

4.5 叉件设计 26

4.6 销轴设计 28

4.7 调整垫块 40

结束语 41

致谢 42

参考文献 43

摘要

提升机是广泛应用于工矿企业的重要设备，它利用6根钢丝绳携带2个箕斗上下往复运动进行工作。在我国某些煤质含水较多的矿井，箕斗尚不能做到完全的卸载，箕斗由于煤的粘附而不能卸载干净。这一方面降低了运输效率，另一方面又会导致下次装载时又严重超载。矿井提升机的实际生产现场，往往由于人为操作或者卸不净或者是重复装载或者其它的某种原因造成箕斗超载，无论何种原因导致箕斗超载，都是提升机安全的严重威胁。本次设计正是基于此而进行的。

它可用于各种类型的矿井提升机。使用这种装置可以有效防止提升机在运输过程中箕斗的严重超载和卸载不完全，消除了提升机事故的直接隐患，从而大大提高了提升机的可靠性，减少事故，防止人员伤亡，并且大大提高提升机的运输效率。

关键词：重要设备运输效率严重威胁直接隐患应用环境

ABSTRACT

Lifting machine apply important apparatus of industrial and mining enterprises to extensively, it utilize 6 steel wire rope carry 2 dustpan fight upper and lower reciprocating motion go on, work. In the moisture more mines of some nature of coal of our country, still can't accomplish complete unloading while fighting with dustpan, the dustpan can't be unloaded clean because of the seizing of coal while fighting. This reduce transportation efficiency on one hand, can cause, also overload seriously load, next time on the other hand. Mine actual production scene of lifting machine, because manual operation or unload netly or repeat a certain reason loading or others lead to the fact the dustpan to fight and overload often, no matter which kind of reason lead to the fact dustpan fight, overload, lifting machine serious threat of security all. This design carries on on the basis of this.

It can be used in all kinds of mine lifting machines. Use the device can prevent from lifting machine whom dustpan fight overload and unload incompletely seriously in the course of transporting effectively, have dispelled the direct hidden danger of the accident of the lifting machine, thus improved the dependability of the lifting machine greatly, reduce the accident, prevent casualties, and improve the transportation efficiency of the lifting machine greatly.

Keyword: Important apparatus Transportation efficiency Threaten seriously Direct hidden danger Employ the ring

第一章绪论

1.1 本文主要内容

在毕业设计期间，本人主要完成的内容有：

1、测量总体方案设计。

2、应变式传感器的设计。包括传感器量程设计选择、弹性敏感元件设计及其校核、应变片选择计算、电路设计、各种误差分析及其补偿、性能指标标准化、传感器结构设计以及传感器动态性能分析。

3、联接装置的设计校核。包括液压动平衡系统的设计，各种联接板件，叉件，销轴的设计及其校核，紧固件（联接块，挡板）设计校核，传感器的安装。

第二章总体方案设计

2.1 总体方案设计

提升机钢丝绳张力检测系统由三大部分组成。一部分是固定在箕斗上的随着箕斗在井筒中上下往复运动的前端无线采集收发系统，上下箕斗各一套，称为采集发射系统，它包括传感器、放大滤波电路、单片机数据采集系统、电源管理系统及无线收发电路；另一部分则是分别位于井筒中装、卸载点处的进行采集控制和对采集发射系统发送的数据进行接收的无线收发控制系统，称为接收控制系统，它包括无线收发电路、采集控制系统及与上位机的传输接口电路；第三部分是位于提升机房控制室中的对数据进行校验、报警的工控机及专用控制软件，称为上位机数据处理系统，它主要包含一个专门设计的对数据进行校验、处理、显示和简单控制及报警的软件。

系统工作流程是：各子系统复位后，采集发射系统处于接收待命状态；接收控制系统则等待外部中断信号和上位机信号的到来。当采集信号到来（提升机减速信号或上位机采集命令）后，它便开始给采集发射系统发送采集命令，采集发射系统收到命令后开始采集、发送并等待回应，当接收到校验无误信号后开始下次采集。接收控制系统的无线接收电路直接将数据通过串口发送给上位机，上位机收到数据后负责校验等处理，出现错误时通过接收控制系统给采集发射系统发送“重发”命令，否则回复校验无误命令。接收控制系统在外部“打点”信号触发中断后延时约40s左右发送采集结束命令。采集发射系统在收到采集结束命令后停止采集、发送，重新回到待命状态，直到下个采集开始命令的到来。

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内容简介：: 毕业设计说明书课题： 140 吨悬挂悬挂提升机及传感器子课题: 同课题学生姓名: 专业：学生姓名：班组：学号：指导教师：完成日期： 2007 年 5 月 10 日目录目录目录 .II摘要 IIIABSTRACT 1第一章绪论 .11.1 本文主要内容 1第 2 章总体方案设计 .22.1 总体方案设计 .2第三章传感器设计 .33.1 传感器设计 3第四章传感器安装设计 114.1 设计方案 .114.2 油缸设计 .114.3 板件设计 .174.4 支承块设计 .234.5 叉件设计 .264.6 销轴设计 .284.7 调整垫块 .40结束语 .41致谢 .42参考文献 .43摘要提升机是广泛应用于工矿企业的重要设备，它利用 6 根钢丝绳携带 2 个箕斗上下往复运动进行工作。在我国某些煤质含水较多的矿井，箕斗尚不能做到完全的卸载，箕斗由于煤的粘附而不能卸载干净。这一方面降低了运输效率，另一方面又会导致下次装载时又严重超载。矿井提升机的实际生产现场，往往由于人为操作或者卸不净或者是重复装载或者其它的某种原因造成箕斗超载，无论何种原因导致箕斗超载，都是提升机安全的严重威胁。本次设计正是基于此而进行的。它可用于各种类型的矿井提升机。使用这种装置可以有效防止提升机在运输过程中箕斗的严重超载和卸载不完全，消除了提升机事故的直接隐患，从而大大提高了提升机的可靠性，减少事故，防止人员伤亡，并且大大提高提升机的运输效率。关键词：重要设备运输效率严重威胁直接隐患应用环境ABSTRACTABSTRACTLifting machine apply important apparatus of industrial and mining enterprises to extensively, it utilize 6 steel wire rope carry 2 dustpan fight upper and lower reciprocating motion go on, work. In the moisture more mines of some nature of coal of our country, still cant accomplish complete unloading while fighting with dustpan, the dustpan cant be unloaded clean because of the seizing of coal while fighting. This reduce transportation efficiency on one hand, can cause, also overload seriously load, next time on the other hand. Mine actual production scene of lifting machine, because manual operation or unload netly or repeat a certain reason loading or others lead to the fact the dustpan to fight and overload often, no matter which kind of reason lead to the fact dustpan fight, overload, lifting machine serious threat of security all. This design carries on on the basis of this. It can be used in all kinds of mine lifting machines. Use the device can prevent from lifting machine whom dustpan fight overload and unload incompletely seriously in the course of transporting effectively, have dispelled the direct hidden danger of the accident of the lifting machine, thus improved the dependability of the lifting machine greatly, reduce the accident, prevent casualties, and improve the transportation efficiency of the lifting machine greatly.Keyword: Important apparatus Transportation efficiency Threaten seriously Direct hidden danger Employ the ring 第一章绪论0第一章绪论1.1 本文主要内容在毕业设计期间，本人主要完成的内容有：1、测量总体方案设计。2、应变式传感器的设计。包括传感器量程设计选择、弹性敏感元件设计及其校核、应变片选择计算、电路设计、各种误差分析及其补偿、性能指标标准化、传感器结构设计以及传感器动态性能分析。3、联接装置的设计校核。包括液压动平衡系统的设计，各种联接板件，叉件，销轴的设计及其校核，紧固件（联接块，挡板）设计校核，传感器的安装。1第二章总体方案设计 2.1 总体方案设计提升机钢丝绳张力检测系统由三大部分组成。一部分是固定在箕斗上的随着箕斗在井筒中上下往复运动的前端无线采集收发系统，上下箕斗各一套，称为采集发射系统，它包括传感器、放大滤波电路、单片机数据采集系统、电源管理系统及无线收发电路；另一部分则是分别位于井筒中装、卸载点处的进行采集控制和对采集发射系统发送的数据进行接收的无线收发控制系统，称为接收控制系统，它包括无线收发电路、采集控制系统及与上位机的传输接口电路；第三部分是位于提升机房控制室中的对数据进行校验、报警的工控机及专用控制软件，称为上位机数据处理系统，它主要包含一个专门设计的对数据进行校验、处理、显示和简单控制及报警的软件。系统工作流程是：各子系统复位后，采集发射系统处于接收待命状态；接收控制系统则等待外部中断信号和上位机信号的到来。当采集信号到来（提升机减速信号或上位机采集命令）后，它便开始给采集发射系统发送采集命令，采集发射系统收到命令后开始采集、发送并等待回应，当接收到校验无误信号后开始下次采集。接收控制系统的无线接收电路直接将数据通过串口发送给上位机，上位机收到数据后负责校验等处理，出现错误时通过接收控制系统给采集发射系统发送“重发”命令，否则回复校验无误命令。接收控制系统在外部“打点”信号触发中断后延时约 40s 左右发送采集结束命令。采集发射系统在收到采集结束命令后停止采集、发送，重新回到待命状态，直到下个采集开始命令的到来。第三章传感器设计2第三章传感器设计3.1 传感器设计3.1.1 量程设计针对任务书上某矿所给的技术参数，传感器量程设计如下：1）钢丝绳最大张力的确定已知相关数据：箕斗自重 =17.811，主绳 =18.28，M斗主尾绳 =17.68，额定载荷 =16尾表 1-1 提升各阶段运动参数运行阶段初加速等速主加速等速减速爬行运行时间 (s)2.8 16.6 10.6 67.5 11 45.3终速度 /ms0.32 0.32 7.45 7.45 0.40 0.40加速度 2/s0.11 0 0.67 0 -0.64 0运行距离(m)0.47 5.32 41.34 502.88 43.24 18.12由表可得，最大加速度为 =0.67 。max2/s由牛顿第二定律及尾绳平衡原理得：钢丝绳张力最大的位置即传感器承受载荷最大的位置有可能出现在以下两个位置中的一个，加速度最大时和提升最高处卸载前。加速度最大时：由牛顿第二定律得，钢丝绳张力为：F1 max()()FMg斗斗ax斗3(07.816)(0.7)3tg最高点卸载前： 2()51.49FMtg斗尾取 2，故在最高点卸载前钢丝绳张力最大，为 52t，四根主绳，则每根主绳的张1F力约为 14t。2）传感器量程选择每根钢丝绳额定载荷为 14t，取最大过载量为 150%，则最大量程为：maxMmax150%420Mt故取传感器的量程为 20t，最大过载量为 150%。3.1.2 弹性体设计弹性敏感元件应用于传感器中的作用,通常是将输入到弹性元件的外部作用力或压力，转换成为位移(线位移或者角位移)或者应变(应力) ，也就是说，弹性敏感元件起到了力或者压力的变换作用，可变换为位移或者应变,因而弹性敏感元件的变幻作用可分为”力-应变”,和”力位移”的变换，在本设计中需要用到”力 -应变” 。1)形态选择在力的测量中，弹性敏感元件的形式可以是实心或者空心圆柱，的到了广泛的应用，它的主要优点是加工制造方便，很容易得到高精度的几何尺寸及光洁的加工表面。这两种形式的弹性体可以承受较大的负荷，受力简图如下：( 实心圆柱 ) ( 空心圆柱 )（图 2-4 非平衡电桥）在弹性范围内，应力与应变称正比关系第三章传感器设计4即: lFES式中:F-作用在弹性元件是的集中力。S-截面积。由上式可知，若想提高变换灵敏度，必须减小横截面积 S，但横截面积 S 的减小会使其抗弯能力减弱，对横向干扰力敏感，为了解决这个矛盾，在集中力测量事多采用空心圆筒，空心圆筒在同样的横截面积情况下，横向刚度大，横向稳定性好，所以弹性敏感元件采用空心圆柱式。 2)材料选择根据设计要求及弹性敏感元件自身的性能要求，对材料选择应满足以下几个方面：弹性滞后和弹性后效较小；弹性模量的温度系数要小；线膨胀系数要小并且要稳定；1 2 3由良好的机械加工和热处理性能；弹性极限和强度极限要高；具有良好的抗腐蚀4 5 6性，高的绝缘性。目前，国内外选用的弹性敏感元件材料种类繁多，但主要使用的是结构合金钢，我国通常使用合金钢,亦有使用碳钢，铜合金的，其中 35CrMnSiA，40Cr 是常用材料，尤其是 35CrMnSiA，它弹性好，强度高，弹性滞后和蠕变小，抗磁性腐蚀性好，并且机械加工性能好，可用制作承受交变载荷的重要弹性敏感元件，也适用于制作高精度的弹性敏感元件，适合本设计要求。3)强度校核压杆稳定性校核：弹性敏感元件柔度为： minl其中为柔度，为等截面立柱的长度系数，由右图简化图得 =2为立柱截面的最小惯性半径.min对横截面积为圆环的柱体：2in14Dd60519.m5故 min216.495l查表得合金钢的挠度极限 120,因为 1所以压杆稳定性校核按强度校核计算。强度校核：弹性敏感元件最大应力，max许用应力， bKK 为安全系数，取 K=3，对弹性敏感元件 35CrMnSiA，查表得 =1620 .bMPamax5a42.01326FPaSbMK故，符合强度要求。max3.1.4 传感器结构设计1）总体设计方案空心圆柱式传感器的结构简单，本设计传感器由弹性体，承压头，抗弯膜片，应变片，补偿电阻及电阻板，导线，航空插头，壳体构成。弹性体和应变片是传感器的核心部件。结构设计中最重要的部分是解决使弹性体受压均衡，并消除侧向力对弹性体变形的影响。以及恶劣工况下传感器的密封问题。本设计采用球形头承压头安放在弹性体的上部，球形头部和连接装置上的承压块成球面接触，即形成一个球面副。两者接触面积大，减小了集中力对应力传递不均匀的误差。使应力均匀平稳的传递给空心圆柱形弹性敏感元件。球面副为底副连接，当有侧向力产生时，球面相接的活性连接作微小运动，从而减小或消除侧向力的影响。另外，在弹性敏感元件和下壳之间，安放一个横向承弯膜片是一个很好的消除侧向载荷的方法。膜片和弹性体及下壳之间的配合均使用过盈配合，同轴度要求高。传感器工作在矿井之中，潮湿多尘，因此传感器的密封问题也是一个重要的方面，第三章传感器设计6设计中，刚性连接部分（底板和弹性体，底板和外壳，外壳和上盖）采用密封性能较好的焊接密封，承压头和上壳之间采用 O 型圈密封。矿井中仪器还必须考虑的是防爆方面，在联接装置中设计安放传感器时，采用一圆筒导向装置，传感器安放中间，上部为活塞杆及承压头，即传感器处于一个密封容器中，防爆问题得以解决。2）壳体尺寸初选查手册得，箱体直径在 100-120mm 时，合金钢壳体厚度最佳为 3-5mm，取 3mm。3）承弯膜片承弯膜片是横向刚度大，纵向刚度小的薄钢板。材料选用力学综合性能较好的 45 号钢。最大直径为 D=100mm，其厚度 h应为 h 0.04D4mm。4）承压头设计材料选择：承压头是放在弹性体上面的一个上部为球形，下部为短粗圆柱的金属块。要求强度高，刚度大韧性小，且抗腐蚀，抗氧化。满足以上要求的材料可选择：45CrNiMoVA.( 图 2-18 承压头简图 )尺寸计算：根据弹性敏感元件的直径为 60mm，取承压头的直经为 66mm。承压头的上部球形半径取 100mm。承压头上部球头和联接装置承压板底副连接，承受均匀载荷 q，对下部短粗圆柱，其受力情况相当于周界铰支，整个版面受均布载荷 q，如下图：查手册得中心挠度最大为： 230.5QFRfEh偏角，则侧向力，RXQ7其中总压力，取载荷最大时即 N。QF52.01对外壳，受侧向力时，其径向变形为：Xr；(2)rRpEh其中：压力 p （为承载膜片的厚度，取 4mm）。XFSDh则径向变形和载荷的关系式为：。240.5()QrFREDh( 图 2-19 承压头受力简图 )则： 24max0.5()QrFRhEDh则承压头的高度 h 为： 249260.50.5(0.28)12(1)1.4h m考虑到承压头和承压块球面接触非完全性，应留余量，取 15mm。5）其他电阻板是安放补偿电阻的塑料板，所用补偿电阻体型均小，取为 10mm8mm。承压头和上壳结合处采用 O 密封型圈，根据尺寸大小选用 JB/ZQ 4606-86。接线插头选用抗震性，密封性均良好的航空插头，生产厂家很多，选择慈溪市新浦第三章传感器设计8镇佳叶五金配件厂的 AS16/12(4)芯型号的航空插头。6）安装要求（一）应变片粘贴要求：a：应变片的检查（1）对应变片的外观检查：箔栅的排列是否整齐均匀，是否有造成短路、断路的部位或者锈蚀瘢痕，引出线是佛牢固；上下基底是否破损。（2）电阻值检查：对外观检查合格的应变片，进行严格的电阻值测量，要求精确到 0.05 ，选取电阻值尽量相同的应变片。b：修正应变片（1）在应变片的基底上标出中心线。（2）将基底尺寸进行修正，使之为。108mc：弹性体表面处理为了使应变片牢固的粘贴在弹性体表面上，使弹性体中间表面部分平整光洁，无油漆，灰尘及氧化层。d：划定位线为了保证应变片粘贴位置的准确，用划笔在弹性敏感元件表面划出定位线，粘贴时时应变片的中心线和定位线对准。e：粘贴应变片在处理好的粘贴位置上和应变片的基底上，各涂一层薄薄的牌号为 J-12 的黏合剂，，然后将应变片粘贴在预定的位置上，在应变片的上面放一层透明的塑料薄膜，然后用手滚压出多余的粘合剂，是粘合剂层尽量减薄。f：粘合剂的固化处理对粘贴好的应变片的弹性敏感元件，在 200 摄氏度温度下保温三个小时进行固化处理。g：粘贴质量检查1：外观检查用放大镜检查粘合层是否有气泡，应变片是否全部粘贴牢固，有无造成短路或断路的危险部位，位置是否正确。2：电阻值检查9应变片的电阻值在粘贴前后不得有较大变化。3：绝缘电阻的检查应变片的箔片与弹性敏感元件之间的绝缘电阻应大于 200M ，用于检查的兆欧表，电压不得超过 250V，通电时间不得超过 30 秒。以上三步任何一个有差错均要重新粘贴应变片。（二）电路补偿（三）保护处理引出线的固定保护将粘贴好的应变片，补偿电阻以及导线焊接在一起，外露接线为四根，分别取四种颜色，黑白线分别为供桥输入电源正极负极接线；红蓝两线分别为电桥输出差分信号线。并用胶布将导线固定在弹性敏感元件表面。固定时应留有弯曲变形的余量，并使导线与弹性体绝缘。应变片的防潮处理在粘贴好的应变片和补偿电阻表面涂上溶化的石蜡和蜂蜡，厚度约为 2mm。（四）装配前处理将各个零部件表面进行处理，焊接部位不得有锈蚀，污渍，油漆，灰尘等。（五）按总装图装配（六）装配后处理去除焊熘及毛刺，使传感器连接处光洁平整，检查焊缝是否均匀合理，O 型圈密封处是否严实。为了提高弹性敏感元件的弹性性能，和减小壳体对弹性元件的影响，消除残余几下颚应力，必须进行动载和静载处理。动载处理是在 1/3 量程到满量程下，以每秒四次的频率加载一个两个小时；静载处理是在额定载荷的 125下保持 4-6 小时，或者在 110情况下保持 18-20 个小时。第四章传感器安装设计0第四章传感器安装设计4.1 设计方案提升钢丝绳联接装置是经验提升容器（箕斗或罐笼）与钢丝绳的连接机构。对于多绳提升来说，除了必须保证连接可靠外，还要求便于每根钢丝绳的调绳长度和平衡张力。该装置采用闭环无源液压连通自动调整平衡系统，能高精度地实现钢丝绳在动、静状态下的张力自动平衡。对本设计来讲，还要满足对压力传感器的合理安装问题。张力自动平衡液压平衡系统由内侧板、上连接叉、承压板、外侧板、连通油缸、销换向叉、下连接叉组成。内侧板和外侧板通过承压块、联接块、滑动块、调整垫片、销轴和连通油缸组成抽拉扣环结构，再通过上连接叉和换向叉和上部楔形绳环连接，通过换向叉、下连接销叉和下部容器（箕斗）四角板相连，多个这样的结构加上连接组件（软管、阀门、通管）形成了张力自动平衡悬挂装置。这种联接装置的工作原理是:闭环无源液压连接式。无论是处于运动或静止时，只要各个钢丝绳存在张力差，张力大的钢丝绳通过内侧板、承压块、外侧板、滑动块压缩连通油缸及活塞杆压缩，悬挂伸长，钢丝绳的张力变小，油缸内的油液通过连通管进入张力小的油缸，使其活塞杆往外伸长，通过内侧板、承压块、外侧板使悬挂缩短，钢丝绳张力变大，直到每根钢丝绳的张力均相等，连通油缸运动才相应停止。本设计中，将传感器安放在承压块和活塞杆之间，钢丝绳拉力转化为活塞杆压力处，传感器承受压力。可以减小传感器的设计安全系数，进而减小弹性敏感元件的横截面积，提高传感器的灵敏度，其位置置于内侧板之间，较隐蔽，不易受到外部损伤，同时对传感器起到了保护作用。在设计之中，重要的是考虑各个零部件的安全性能，即使设计的联接装置能满足煤矿安全规程，其次是结构紧凑，减小振动对零部件的损伤及联接处的稳固性，以及对测试性能的影响。4.2 油缸设计4.2.1 活塞杆设计1）材料选择活塞杆材料多为中碳钢，经调质及热处理后性能基本都能满足要求，设计中选择 35号钢。为了提高耐磨性和防锈性，活塞杆表面淬火后进行镀铬处理，镀层厚为。并进行抛光加工。 0.3.5m:12）尺寸设计活塞杆的抗压强度：，s310saMP安全系数为：，n n则许用压应力： / 31s aP实际最大应力 :maxaxFS其中：为最大压力 140000Nmax maxF214d则： maxFdS 57d取 60压杆稳定性校核：挠度计算： minl为稳定性系数； 2为最下惯性半径； 0.035mmin min为活塞杆长； 0.3ml l挠度 min20.357极限挠度：；12, 16021则压杆稳定性校核按强度校核计算，设计时已满足。4.2.1 缸筒设计1)材料选择第四章传感器安装设计2缸筒是液压缸的主要零件，本设计应满足以下要求：1：足够的强度，刚度和韧性；2：设计中，缸筒应与承压块焊接，可焊性要求良好。目前常用的材料有：25，S35,S45;ZG200-400,ZG280-450;25CrMo，38CrMoAl，毛坯采用无缝钢管，选择 S35，机械预加工后进行调质处理。2）设计计算缸筒内径 d：活塞杆直径为 60mm，初定 d80mm d80mm，工作时最大油压 maxp， 140000N ，max24Fd maxF则，，ax21017.5.8apMP ax17.5apMP最小壁厚：0520MPa ，max0.4(1)23pdb式中（为安全系数） 10，bn n ，5201MPa 52MPa则 08.475(1)8.33m取 10mm ， 10mm ，0 0则缸筒大径 D D ，021d1m油缸校核：首先，额定工作压力应低于一定极限值：，，2()0.35sndPD 310sMPa21(08)17 39nMaMPa满足要求；3其次，最大工作压力也应与完全塑性变形压力有一定的比例范围，以避免塑性变形的发生：(0.35.42)nrlpp:式中为了缸筒发生完全塑性变形的压力rl rl2.ogsDd10.log8rlp69MPa则 175(0342)5n rlpMPapMPa:满足塑性变形要求，满足要求此外，应验算缸筒的爆破压力：r rp2.3logbDd 520bMPa则 220 220r 1058MParpmax217.rpPk满足要求；最后，缸筒径向变形应在允许范围内D（不超过密封圈允许范围） max密封圈选择 75 GB3452-1-1992 =3.55mm3.5 maxD即： 220D2max()rpdDErpMP式中：为泊松系数， 0.3 为弹性模量， 9201Ea则629102108(.3)D0.088mm =0.088mmmaxD满足最大变形量要求，综合以上得缸筒满足强度要求。缸筒底部最小厚度近似计算： 17.5MPaminmaxp第四章传感器安装设计4， 52MPamaxmin0.43pD 25mmin17.5. 2min缸筒与端部焊接时焊缝的应力大小为： 6210()4bhFnDdF：缸内最大工作推力； F140000N：焊接效率，取 0.7； 0.7 ：焊条材料最大抗拉强度 b（选碳钢焊条 E4320） =420MPab：安全系数，取 10 10n n则： 6214010(95).7h42MPa7.8bMPan故焊缝能满足强度要求。4.2.3 活塞设计1）结构形式活塞密封型式可分为整体密封活塞和组合密封活塞，整体活活塞多采用活塞环，O 型圈密封，唇形密封，迷宫密封等；组合活塞可采用组合密封圈，但其结构较复杂，加工工作量大。设计中采用整体密封活塞，O 型圈密封。O 型圈密封是借介质本身的压力来改变其接触状态使之实现密封的，也称为 “自封作用” ，密封部位结构简单，安装部位紧凑，密封性能较好，运动摩擦阻力小，动密封压力可达 35MPa，工作温度范围大，为。寿命长（大于两年）。0061C:2）材料选择活塞材料多用优质碳钢，设计中选用 35 号钢。3）尺寸设计简图如下：5密封圈为 75 GB3452-1-19923.5查表得：密封沟槽宽度 b4.8 mm b4.8mm沟槽深度 t2.96mm t2.96mm（图 3-1 活塞）槽底圆角半径 0.4mm 0.4mm1r 1r槽棱圆角半径 20.m20.m沟槽底最大直径 3ax42dt：油缸直径，为 80mm 80mm4d 4d则取 74mm3max802.967.083max活塞杆密封沟槽底的最小直径d6min5dt 52d取 38mmi32.9637.2m6min4.2.4 胶管参数计算液压自动平衡系统中，随着钢丝绳张力的自动调节，及调整垫片的数量调整，油缸和板件之间存在一定相对运动，另外，为了使液压系统安装简便，油缸联接部采用钢管，而采用具有较好柔度的高压胶管。1）内径计算第四章传感器安装设计6当液压缸行程最大时，管内流量 Q Q SLtS：油缸内截面积， 2(0.8)4 20.5SmL：最大行程， m4Lt：调整时间，取 1s t1s则：Q0.0012 Q0.00123/s 3/s则胶管面积 A：A ,( 为流速 ) 1m/s16V V25m 25Am则半径 5.6mm 4R取公称尺寸 6.3mm 6.3mmR2）胶管接头根据胶管半径选择胶管接头 6.3 -1000 JB/EQ4427-86安装时，胶管最小弯曲半径为 100mm，胶管接头和胶管联接处应留有一端不小于 15mm的直线段。4.2.4 液压泵及连通阀的选择液压泵选用密封性能较好，工作压力高的的柱塞泵。其结构简单，体积小，重量轻，效率高等特点。介于本系统中液压泵只提供供油作用，对其功率要求不高，可选用功率较小而重量轻的型号。选取：2.5MCY14-1B，其性能指标为：排量为：2.5vml/r额定工作压力：32MPa额定转速：3000r/min驱动功率：6kW重量：4.5Kg连通阀为四路或六路阀，采用上海华光工具厂的产品，系统应用前可与该厂联系购买。74.3 板件设计3.3.1 外侧板设计外侧板上端通过销轴和滑动块联接在一起，下端通过下连接叉和换向叉与箕斗联接在一起，重要尺寸为板件最小横截面积，两端销轴处与端部距离。设计如下：材料选择：常用材料：35 号钢， 35 号钢得抗拉强度， 535MPab b确定最小横截面积：S最大拉应力， 7tmaxaFmaxF（n 为安全系数） n10B则 32max6701.053FSm 321.0S取板厚为 20mm0d则内侧板截面最小处长度，取余量得。min6l min70l外侧板与滑动块联接处销轴 2 及其轴套半径分别为 80，90mm（见销轴设计）则内侧板宽度 b：b +80mm minl170mm （取余量）得 b180mm。外侧板与滑动块联接处销轴 2 联接处（受力如下）圆孔圆心与端部的最短距离：mind圆孔直径为 90mm ， D90mm，易知中间 S 处为弯矩危险截面抗弯系数 W：， 20mm206bd0b第四章传感器安装设计8（图 3-2 销轴 1 处受力图）极限弯矩为 310MPapsWf sf：抗弯系数 f1.5实际弯矩 M： 20Dxpd 850/pNm带入得 1281N.M由（n 为安全系数） n10pW得 d 取610280.54.53.m57.dm即 57.5+4595mm 102.5mmmin in剪切校核：受力图如上，可知在 a,b 处受剪切力 F= 43.510N剪切应力 =20MPa，maxFS2Sm则 max5.7MP则强度满足要求。9（图 3-2 下端受力图）外侧板下端与下连接叉相连处销轴圆孔圆心到端部的最小距离（受力图如上）mind圆孔直径为 80mm ， D80mm，易知中间 S 处为弯矩危险截面抗弯系数 W：， 20mm206bd0b极限弯矩为 310MPapsfsf：抗弯系数 f1.5实际弯矩 M： 20Dxpd 1750/pNm带入得 2450N.M由（n 为安全系数） n10pW得 d 取6102450.51.3.m5dm即 55+4095mm 95mmmin in剪切校核：受力图如上，可知在 a,b 处受剪切力 F= 43.510N剪切应力 =20MPa，maxFS20Sm第四章传感器安装设计10则 max6MP则强度满足要求。其余尺寸见零件图。4.3.2 内侧板设计内侧板承受拉力，其值等于钢丝绳张力。两个内侧板之间固定承压块，液压缸及滑动块，两者之间的间距用联接块保证。设计步骤如下：材料选择：常用材料：35 号钢， 35 号钢得抗拉强度， 535MPab b确定最小横截面积：S最大拉应力， 14tmaxaFmaxF（n 为安全系数） n10B则 32max61401.053FSm 321.0S取板厚为 20mm0d则内侧板截面最小处长度，取余量得。min6l min70l内侧板与上联接叉联接处销轴 1 及其轴套半

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