水泥电杆搬运栽杆机设计
63页 14000字数+说明书+7张CAD图纸【详情如下】
叉车车身A1.dwg
总装配图A0.dwg
手爪A1.dwg
水泥电杆搬运栽杆机设计论文.doc
蜗杆A2.dwg
蜗盘A2.dwg
转盘A1.dwg
门架A0.dwg








1.2本设计成果的优点
本设计成果提高了工程质量和效率,水泥电杆搬运栽杆机是主要由叉车的机身和专用的栽杆工作装置组成,以叉车机身为驱动装置控制专用的栽杆工作装置来完成搬运栽杆工作。主要工作过程由装夹、提起、水平移动、提高、旋转、对准、扦插、掩埋等独立工作步骤组成。利用它施工时仅需机器操作人员、回填土夯实杆基人员,大大减少施工人员数量;机器的工作装置结构紧凑,机器机动性好,受环境限制小;机器具有专门的垂直度调整机构,方便校正电杆。同时该机器能大大提高施工的安全性与效率。这种机器的应用将是对立杆作业的重大革命。
1.3机械工业在现代化建设中的作用
机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志。这是因为工业、农业、国防和科学技术的现代化程度,都会通过机械工业的发展程度反映出来。人们所以要广泛使用机器,是由于机器既能承担人力所不能或不便进行的工作,又能较人工生产改进产品质量,特别是能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件。同时,不论是集中进行大量生产还是迅速完成多品种、小批量生产,都只有使用机器才便于实现产品的标准化、系列化和通用化,尤其是便于实现高度的机械化、电气化和自动化。因此机械工业肩负着为国民经济各个部门提供技术装备和促进技术改造的重要任务,在现代化建设的进程中起着主导和决定性的作用。所以通过大量设计制造和广泛应用各种各样先进的机器,就能大大加强促进国民经济发展的力度,加速我国的社会主义现代化建设。
70年代以来工程机械发展的特点可以概括为以下几个方面:1.工程机械品种,产量剧增,并向多功能高效发展。2.液压机械迅速发展。3.普遍重视产品的标准化、系列化、通用化,以及新技术、新工艺、新结构和新材料的应用。4.专业化程度不断提高,重视质量、管理。5.重视实验与研究工作,提高科技人员的比例。
1.4我国机械工业发展的情况
我国的工程机械行业,如机械制造业等在不太长的时间内有了较快的发展,但由于我国的工业基础薄弱以及工作中的缺点错误等原因致使行业的发展尚存在一系列的问题有待解决,如:
1)品种和数量不能满足建设的需要。供需之间矛盾较大。
2)产品性能较落后,质量亦有待提高。由于生产管理、工艺水平以及材质等影响,产品质量较差、使用寿命较短。
3)新产品研制及老产品更新周期长,影响发展与供求。
4)研究和试验基础薄弱、条件较差,影响行业水平的提高。
可以预期,随着四个现代化总方针实施,工程机械行业必将得到高速度地发展,为国民经济部门和国防建设提供足够铁、优质的矿山、工程机械,为实现四个现代化的宏伟目标做出贡献。
第2章 总体设计
2.1概述
总体设计是机械设计中非常关键的环节,它是对所设计机械的总的设想,总体设计的成败,关系到整部机械的经济技术指标,直接决定了机械设计的成败。总方案一旦确定,即成为详细设计的指导文件。
总体设计指导机构设计和部件设计的进行,一般由主任工程师主持进行。在接受设计任务以后,应进行深入细致的调查研究。收集国内外同类机械的有关资料,了解当前国内外装载机的使用、生产、设计和科研情况,并进行分析比较,制定总的设计原则。设计原则应当保证所设计机型符合有关的方针、政策。在满足使用要求的基础上,力求结构合理、技术先进、经济性好、寿命长。
总体设计的原则大致包括3个方面:
总体设计原则:
1.遵守“三化”:零件标准化、产品系列化、部件通用化。
2.采用“四新”:新技术、新结构、新材料、新工艺。
3.满足“三好”:好制造、好使用、好维修。
(1)系统性原则
即是要把所设计的机械产品看作是一个系统的一部分,总体设计时要充分考虑系统的特性,这些特性包括产品与人、工作环境、运输安装条件、其它机器、相关法律法规以及产品本身各组成部分的关系。
(2)合理布局原则
产品的总体布局是总体设计的重要环节,对后面的零部件的详细设计以及产品的制造和运行有重大影响。总体设计应遵循便于发挥功能、结构紧凑、层次分明、比例协调的原则。
(3)全面评价原则
最后优选总体方案要坚持全面评价的原则。不仅要评价整体功能,也评价局部功能,不仅评价基本功能也要评价附属功能。评价信息中定量信息的比例应尽可能提高,定性信息应尽可能地减少,难以量化的定性信息应尽可能具体化。评价的准则不仅包括技术方面的要求,也应包括经济和社会方面的内容。制定总则之后,便可以编制设计任务书,在调研的基础上,运用所学知识,从优选择总体方案,以确保设计的成功。
2.2主要工作装置的结构和工作特点
水泥电杆搬运栽杆机的工作过程由装夹、提起、水平移动、提高、旋转、对准、扦插等组成,主要装置有夹持装置、旋转盘、提升机构(门架装置)、垂直度调整机构,要求其具有安全性好,精准快速,适应范围广的特点,具有一定的叉车基础技术支持,易于投入生产和普遍推广。其基本构造和工作特点叙述如下:
(1)夹持装置
夹持装置用来夹抓电杆、控制电杆的装置,它的工作平稳与否决定了整个夹抓过程的成功与否。夹持装置要求有足够的夹紧力,以免电杆在竖立时松脱,又要保证电杆不被夹坏。这需在设计时进行校核计算。机器能对倒放在地面上的电杆进行夹持,同时在立好电杆后,夹持装置能方便的松开退出(能通过倒车来实现)。除此之外目前电杆多为拔梢杆。综上,夹持装置的结构需仔细考虑。
(2)旋转盘
旋转盘主要作用是将提升到一定高度的电杆从水平状态旋转到垂直状态,它与叉架连接,而夹持装置与其连接。
(3)提升机构(门架装置)
提升机构的主要功能是提高电杆的装置,它不仅是主要工作装置之一,而且是其他工作装置的整体支架。它借用叉车的门架机构。
(4)垂直度调整机构
垂直调整装置是在电杆旋转竖起以后进行微调,使其垂直于地面,保证准确插入电杆坑。要实现机器操作人员一人在驾驶室里就能对电杆的垂直度进行判断并对其进行方便有效的调整,这需结合立杆作业要求的垂直度精度进行合理的设计。纵向垂直度调整利用门架结构的倾斜油缸进行;横向垂直度调整利用旋转盘的慢速旋转进行。
(5)叉车车身
水泥电杆搬运栽杆机采用的是叉车车身,水泥杆的重心位于四个车轮所围成的支撑平面之外,有稳定性问题;其底盘系统与汽车、拖拉机、运输车辆相比,有前轮驱动、后轮转向、车速较低、爬坡度大、机动性强、结构紧凑、自重较大等特点。叉车由发动机、轮式底盘、和门架系统组成。叉车底盘与工程机械的地盘相仿,也采用刚性悬架,由传动系统、制动系统、转向系统和行走支撑装置组成,门架是叉车的工作装置,门架系统的工作需要液压系统的支持。
制定总则之后,便可以编制设计任务书,在调研的基础上,运用所学知识,从优选择总体方案,以确保设计的成功。制定总则之后,便可以编制设计任务书,在调研的基础上,运用所学知识,从优选择总体方案,以确保设计的成功。
2.3确定总体设计方案
查《供配电线路作业培训教材》[[1]西南交通大学《装卸机械液压传动》编写小组.装卸机械液压传动.北京:人民铁道出版社,1979][2],得常用混凝土电杆的技术数据:
常用混凝土电杆的长度为10~15m,直径为150~390mm不等,最大质量为1780kg。由此拟定栽杆机所能起立的电杆长度范围为10~15m,夹持装置所能夹持电杆的直径范围为150~400mm,最大起重量为1800kg。
起升高度与电杆重心位置有关。混凝土电杆重心的简便计算方法可采用以下公式 [[2]徐少强,胡国新主编.输配电线路施工手册.北京:中国水利水电出版社,2005][2]:
混凝土电杆重心计算结果如下:
(1)10m混凝土电杆的重心在距杆根的4.5m处。
(2)12m混凝土电杆的重心在距杆根的5.3m处。
(3)15m混凝土电杆的重心在距杆根的6.5m处。
由此拟定最大起升高度为6.6m。
混凝土电杆的垂直度精度要求为:直线杆的倾斜不应大于梢径的1/2;耐张杆、转角杆应向外预偏不大于1个梢径[[3]胡培生,丁荣编.供配电线路作业培训教材.北京:中国电力出版社,2007][3]。如图2-1所示,有以下关系式:
参考文献
【1】 徐少强,胡国新主编.输配电线路施工手册.北京:中国水利水电出版社,2005
【2】 胡培生,丁荣编.供配电线路作业培训教材.北京:中国电力出版社,2007
【3】 浙江省电力公司编.10kV配电线路现场标准化作业应用手册.北京:中国水利水电出版社,2007
【4】 北京机械工程学会物料搬运分会编.物料搬运设备手册.北京:人民交通出版社,2002.3
【5】 石一兵编.小型搬运装卸机械设计.北京:中国铁道出版社,1981
【6】 徐灏主编.机械设计手册.北京:机械工业出版社,1992
【7】 陶新良主编.电动叉车和电动牵引车的构造与维修.北京:中国物资出版社,2006.4
【8】 郑江,许瑛主编.机械设计.北京:中国林业出版社;北京大学出版社,2006.8
【9】 西南交通大学《装卸机械液压传动》编写小组.装卸机械液压传动.北京:人民铁道出版社,1979
【10】 陆玉主编.机械设计课程设计.北京:机械工业出版社,2006.12
【11】 成大先主编.机械设计图册.北京:化学工业出版社,1997
【12】 雷天觉主编.液压工程手册.北京:机械工程出版社,1990
【13】 孟庆鑫,王晓东编著.机器人技术基础.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2006.9
【14】 国家教委高等教育司,北京市教育委员会编.高等学校毕业设计(论文)指导手册:机械卷.北京:高等教育出版社 经济日报出版社,1998
【15】 王知行,邓宗全主编.机械原理.北京:高等教育出版社,2006.5
【16】 赵如福主编.金属机械加工人员手册(第三版).上海科学技术出版社,1990