液压升降平台论文.doc

剪叉式液压升降台最大力推力简化计算郑宏 孙磊博齐鲁工业大学 机电学院 济南 250000 摘要：通过分析计算，根据剪叉式液压升降台的结构，将其划分成不同的组件模块，推导出各模块求解计算原理论表达式，使推力计算得以简化，并推导出相应公式。 关键词：剪叉式液压升降台；设计计算；组件模块1引言升降平台，作为一种多功能的起重装卸机械设备之一，在生产物流、建筑施工、土木工程以及各类大型设备的制造及维护保养中得到了广泛的应用。由于实际生产生活中所用到的升降平台大都应用液压驱动的方式，因此大都被称为液压升降平台。与其它升降设备相比，液压升降平台的速度稳定，能精确定位在各种需求高度，一般作为辅助设备来使用。剪叉式液压升降台的结构型式多样化，由于升起的高度大小，决定剪叉臂杆的数目多少，液压缸的布置形式多种多样。但不论何种形式，其主要是由底座、升降工作臂架和承载平台3部分组成，并且为中心对称结构。分析升降工作臂架，总体是依据起升高度按基本构件组合而成的多层结构的受力体。如图1所示的单侧剪叉臂架按液压缸层数可看成1液压缸推1剪叉臂的1层结构。因此通过图1图2图3归纳各种形式的液压剪叉升降台，依对称性按液压缸推动剪叉臂数量均可划分为1液压缸推动1剪叉臂、1液压缸推动2剪叉臂等等。这种模块化的结构共性特征为程序化规范的设计。2数学模型的建立2. 1单液压缸推动1剪叉臂数学模型如图1所示，FG表示起升液压缸，该结构主要用于低起升的单层升降台，是最简单的形式。建立以固定支点A为坐标原点的直角坐标系，计算图中关键点G, H, 0, W的虚位移。图1 所以虚功方程：所得： 其中P=0.5P1+P2 P1载荷 P2液压平台自重 F液压缸的推力2. 2单液压缸推动2剪叉臂数学模型的建立图2：下端耳环分别为Ki Ji，上端耳环分别为Pi Ii（其中i是液压缸的数量)，下端耳环的长度是l1，上端耳环长度是l2，以A点为坐标原点建立坐标系，求得各关键点的坐标表示及虚位移。图2 点坐标方程变换： 在Ii点处，X方向微位移与X, Y微位移的合位移之问的夹角为i，Ji点处X方向微位移与X,Y方向微位移的合位移之问的夹角为i。得： 虚功方程：当n= 1时，为单液压缸推动2剪叉臂;当n= 2时，为2液压缸推动4剪叉臂。 2. 3单液压缸推动3剪叉臂数学模型的建立如图3：下端耳环分别为Ki Ji，上端耳环分别为Pi Ii（其中i是液压缸的数量)，下端耳环的长度是l1，上端耳环长度是l2，以A点为坐标原点建立坐标系，求得各关键点的坐标表示及虚位移。 点坐标方程变换： 在Ii点处，X方向微位移与X, Y微位移的合位移之问的夹角为i，Ji点处X方向微位移与X,Y方向微位移的合位移之问的夹角为i。得： 虚功方程： 当n= 1时，为单液压缸推动2剪叉臂;当n= 2时，为2液压缸推动4剪叉臂。 3通过归纳法得到如下公式如图4：下端耳环分别为Fi Ji，上端耳环分别为Pi Ii（其中i是液压缸的数量)，下端耳环的长度是l1，上端耳环长度是l2，以A点为坐标原点建立坐标系，求得各关键点的坐标表示及虚位移。图4 点坐标方程变换： 其中的m其中m代表的是单个液压缸推动剪叉臂的数量（例如单个液压缸推动一剪叉臂，两幅剪叉臂，三幅剪叉臂，m幅剪叉臂） i 其中i代表的是几幅液压缸（m确定后，例如1缸推动m幅剪叉臂，2缸推动2m幅剪叉臂，i缸推动im幅剪叉臂） 在Ii点处，X方向微位移与X, Y微位移的合位移之问的夹角为i，Ji点处X方向微位移与X,Y方向微位移的合位移之问的夹角为i。得： 虚功方程： 其中的m其中m代表的是单个液压缸推动剪叉臂的数量（例如单个液压缸推动一剪叉臂，两幅剪叉臂，三幅剪叉臂，m幅剪叉臂） i 其中i代表的是几幅液压缸（m确定后，例如1缸推动m幅剪叉臂，2缸推动2m幅剪叉臂，i缸推动im 实例 以3个液压缸推动9副剪叉臂为例，按上述计算公式求解。 ( 1)基本参数额定载荷Q= 1000kg，上平台自重600 kg，上平台最低高度2550 mm，上平台最大高度19500 mm，剪义与X轴的原始角a=8度，剪臂长度L = 3200 mm，上耳环的长度l1=300 mm，安装角度45度，安装点距离剪义臂杆中点1275 mm，下端耳环长度l2= 300 mm，安装角度45度，装点距离剪义臂杆中点1275 mm。 ( 2)计算将基本参数带入到计算公式中可以求得F = 20 655 N。 参考文献1王金诺，于兰峰 起重运输机金属结构 M。北京：中国铁道出版社，20022黄文培，于兰峰，黄洪钟，铁路救援起重机箱形仲缩臂的优化设计J。起重运输机械，2000 （1）： 1一4。3孙毅 对称驱动剪式升降平台设计及研究 昆明 昆明理工大学 2012 044康海波，基于ANSYS的人吨位回转铁路起重机.另臂结构分析与研究M.成都:西南交人出版社，20045王立彬，彭培英，靳慧，等.铁路起重机仲缩臂模糊可靠性分析 J.起重运输机械，2003 ( 9) 6刘水，N S 100GT型100 t仲缩臂式铁路起重机的设计M。铁道车辆，2005 43 ( 9)7卫良保，陶元芳，王鹰，液压升降平台机构有限元分计算.。 J.建筑机械，2003 108李廉馄卞编，结构力学M ，北京：高等教育出版社20