手动液压简易起吊机作品内容简介.doc

作品名称 手动液压起吊机1.学校名称华中科技大学文华学院参赛者：姓名院 系专 业年级指导教师：姓名院 系职称2.联系人：姓名通讯地址电话电子邮箱手动液压起吊机设计者：指导老师：（华中科技大学文华学院机械与电气工程学部湖北.武汉）作品内容简介本作品是一款组装式手动液压起吊机，主要由底座、支架、吊杆、手动液压动力设备、钢丝绳和三爪抓盘组成。整套装置由螺钉和销钉连接，方便拆装，各部件均由整体构成，结构简单，零部件个数少。支架由大小套筒组成，套筒间装有推力轴承，使外筒可以以轴心作360度转动，故事连接在其上的吊杆、钢丝绳和三爪抓盘以轴心作360度转动。三爪抓盘由三根钢丝绳同时均衡受力，当三爪抓盘抓住物体后向上起吊时，三根钢丝绳同时对三爪抓盘的三只爪授力，使三爪同时受到向盘轴心的力，将物体抓紧。此原理使得三爪抓盘一拉就紧，一放就松，使得起吊椭球状物体时较现有手动起吊机工作效率高。手动液压设备由手动液压泵和液压油缸两部分组成。它是整个机械的动力设备，使得此起吊机不用油不用电。在地震、泥石流等灾难环境下能正常工作。本作品可用于地震、泥石流等地质灾害后的救援工作，解决了目前救助人员对于受灾难人员的救援问题，使得起吊设备方便地运入受灾地区，并能在没有油、没有电的环境下正常使用，提高了救援人员的救援效率。本作品采用纯力学原理，利用机械设计、制造等方面的知识，在方案构思和设计中做了多次尝试和创新，较现有手动起吊设备效率更高（椭球状不规则物体表现明显），功能更全。关键词：组装式360度手动液压三爪抓盘结构简单联系人：联系电话：Email:一研制背景及意义（1） 地质灾害发生频繁仅自2008年后，先后发生了老挝地震、四川地震、台湾地震地质灾害的频繁出现，使的救援的问题越来越重要，看着一个个鲜活的生命，作为大学生的我们有义务为他们提供帮助，给予他们更多生的机会。（2） 时间就是生命在抗震救灾时，时间往往就决定了一个受困的人是否能够存活。仅在四川大地震中就有超过10000多人因为抢救不及时而丧失生命。在这个自然灾害不断发生的年代，我们需要一种造价低廉，移动方便，能够在发生灾难后在一个地方大量聚集，而我们的产品能做到这些。本产品较现有起吊设备，在起吊椭球状不规则物体（石头）时，效率较高。（3） 技术人员缺乏当今用于救援的设备主要依靠铲车、挖掘机、吊车等现有的大型设备。但驾驶此类机械需要一定的技术含量，而此产品结构简单，操作方便，普通人一学就会。（4） 地震灾害后资源匮乏地震之后各种资源都会匮乏，而我们的产品不用油、不用电，运用纯力学原理，在任何情况下都能正常使用。（5） 手动起吊设备将是地质灾害后急需的设备（6） 目前已有的手动起吊设备有很多缺陷，如转动角度小，而我们的产品可以绕轴做360运动，并且采用独特的三爪抓盘设计，提升起吊效率。（7） 本作品是机械类学生，运用所学的机械设计、制造等基本知识，所做的一次改良与创新尝试。（8） 本作品体现了以人为本，生命第一的重要意义，而且对于救援机构有很大的需求性。二作品方案构思与设计（1） 本作品的目的主要用于地震，泥石流，等地质灾害的救援工作。（2） 本作平的吊杆实现了两个运动，即吊杆沿支架的轴心做旋转运动，在液压油缸推力的作用下做上下摆动。（3） 三爪抓盘在起吊过程中受到复合力的作用即起吊时，收到钢丝绳向上的拉力，和向抓盘轴心的拉力，能起到一拉就紧，一放就松的效果。（4） 本作品为了方便起见，对三爪抓盘的型号做了择中处理，在救援现场可根据实际需要配备大小不一的各种型号的三爪抓盘。（5） 三爪抓盘的主要用途是抓托秋装不规则物体（石头等），以提高起吊效率，在实际情况下可根据现场需求，选择绳索等其他固定工具替换三爪抓盘。三作品的结构设计1支架与底座如图所示，在底座上装有支架，支架由大小套筒组成，套筒间装有推力轴承，使外筒可以以轴心作360度转动，故事连接在其上的吊杆、钢丝绳和三爪抓盘以轴心作360度转动。外筒、吊杆和液压油缸间用3个铰链链接，在液压油缸推力的作用下吊杆做上下摆动，即拉动三爪抓盘做上下垂直运动（摆动的幅度的垂直距离大于1米）。（1） 支架移动的计算=arctan(500/1600)=17.35当伸到最大高度是液压泵的长度CB=（AB*AB+AC*AC-2AB*AC*cos） =770.53当伸到最大高度是液压泵的长度CB=（AB*AB+AC*AC-2AB*AC*cos） =575.58此杆的垂直起吊高度H=1000在搬运过程中可能产生的最大水平偏移L=L（1-cos） =72.8（2） 支架受压力的计算90当吊杆向上伸展的过程中变小在上伸的过程中液压油缸受到的力变大 当杆及液压泵受力最大时F1*400=F*1600F1=4FF3+F=F1F3=3F=arcos(AC*AC+BC*BC-AB*AB)/（2AC*BC） =38.74BC为二力杆液压油缸需要的推力为F油缸=F1/cos=3.12F 当杆及液压泵受力最大时F1*400=F*1600F1=4FF3+F=F1F3=3F=arcos(AC*AC+BC*BC-AB*AB)/（2AC*BC） =27.13BC为二力杆液压油缸需要的推力为F油缸= F1/cos=3.56F（3） 推力轴承的受力情况当杆向上吊的过程中角不断减小F1不变，F2变小故在最低有最大值而BC为二力杆（4） 配重的计算杆的重量W1抓钩的重量W2液压油缸的重量W3*L=W1*800+（W2+W4）*600+W3*2002三爪抓盘三爪抓盘由一个主盘、3个滑轮、3个抓钩组成，主钢丝绳下分3根钢丝绳，每一根分钢丝绳通过滑轮与抓钩相连，三根分钢丝绳同时均衡受力。当三爪抓盘抓住物体后向上起吊时，主钢丝绳受到拉力时，三根钢丝绳同时对三爪抓盘的三只爪授力，使三爪同时受到向盘轴心的力，将物体抓紧。此原理使得三爪抓盘一拉就紧，一放就松，即当物体被抓后停在半空中时抓盘能牢牢抓住物体，当物体被放到地面时，三爪抓盘能将物体松开，方便讲物体取出来，使得起吊椭球状物体时较现有手动起吊机工作效率高。三爪抓盘的主要用途是抓椭球状不规则物体（石头等），以提高起吊效率，在实际情况下可根据现场需求，选择绳索等其他固定工具替换三爪抓盘。（1） 抓盘的移动角度计算抓钩的上下摆动角度为=60抓钩偏离基准的角度=20（2） 抓盘的受力计算3手动液压设备手动液压设备由手动液压泵和液压油缸两部分组成。它是整个机械的动力设备。关紧液压泵上的控油阀门，当用手摇动液压泵的摇杆时，油被从泵中压出，流入液压油缸中，推动顶杆前进，使液压油缸伸长。当松开液压泵上的控油阀门时，油从液压油缸中回流进液压泵。液压泵的规格:SYB-2压强：63MPa油箱容量：3L液压油缸的规格：原始长度：430mm行程：300mm伸长后总长：730 mm缸径：50mm 杆径:32mm外径:66mm压强：16MPa液压油缸的推力：F=P*R*R=31.42MN4本产品的质量底座的质量：支架的质量：吊杆的质量：三爪抓盘的质量：液压设备的质量：液压泵质量：10kg 液压油缸质量：整体设备的质量： 四作品的主要创新点（1） 结构简单，组装、运输方便本产品结构简单，装配过程简单明了，零部件方便运输，能够在短时间内在某一地区大量聚集。（2） 吊杆的360转动设计解决了现有的手动起吊不能转动或转角小的问题。（3） 独特的三爪抓盘设计新型三爪拉力抓盘，运用创新思维，利用纯力学原理。在复合力的作用下能够做到一拉就紧，一放就松。提升固定物体的效率。（4） 配备多种型号的三爪抓盘本产品配备多种型号的抓盘，可根据现场的实际需求，选择相应的抓盘，能使本产品对实际情况有很好的适应性。（5） 三招抓盘具有可替换性在实际情况下可根据现场需求，选择绳索等其他固定工具替换三爪抓盘以更加适合现场环境，以提升起吊效率。五作品的推广价值（1） 操作简便本作品操作简单，不同于大型机械对操作者有很高的技术要求，普通人一学就会。解决了在恶劣环境下技术人员的短缺问题。（2） 成本低廉本厂品造价低廉，对购买者不会造成资金方面的问题，有很大的市场需求性。（3） 用于地震、泥石流等特大灾难的救援工作最近地质灾害发生频繁，救援队急需应急手动起吊设备，而我们的产品能够很好的满足救援人员的需求，可以帮助挽救更多的生命。（4） 不用油、不用电本产品不用油、不用电，在更重地质灾害发生之后，各物质运输线路受到不同程度损坏，各种物资无法运入到受灾地区，而我们的产品不用油、不用电，能在各种恶劣的环境下正常工作，解决了其它大型机械手能源限制的问题。六设计总结组装式手动液压起吊机，主要由底板、支架、手动液压设备、吊杆、钢丝和三招抓盘组成，结构简单。本作品的目的主要用于地震，泥石流，等地质灾害的救援工作。本产品结构简单，装配过程简单明了，零部件方便运输，能够在短时间内在某一地区大量聚集。本作平的吊杆实现了两个运动，即吊杆沿支架的轴心做旋转运动，在液压油缸推力的作用下做上下摆动。特别是吊杆的360转动设计，解决了现有的手动起吊不能转动或转角小的问题。本作品操作简单，不同于大型机械对操作者有很高的技术要求，普通人一学就会。解决了在恶劣环境下技术人员的短缺问题。本厂品造价低廉，对购买者不会造成资金方面的问题，有很大的市场需求性。手动液压设备由手动液压泵和液压油缸两部分组成。它是整个机械的动力设备，使得此起吊机不用油不用电。在地震、泥石流等严重的地质灾害发生之后，各物质运输线路受到不同程度损坏，各种物资无法运入到受灾地区，而我们的产品不用油、不用电，能在各种恶劣的环境下正常工作，解决了其它大型机械手能源限制的问题。本产品对实际情况