液压剪叉升降渠道动力学仿真剖析

产品详细描述:

  液压剪叉升降渠道动力学仿线.机械科学研讨总院,北京 100089) (2.国家工程机械质检中心,北京 102100) (3.北京邮电大学自动化学院,北京 100876)

  以单液压缸推进3副剪叉组织为研讨目标,对组织进行结构剖析,将液压剪叉升降渠道按其结构划分红不同的组件模块,根据其结构特征树立了根本数学模型,运用虚功原理对模型做多元化的剖析核算,推导树立各模块求解核算的表达式,使结构全体核算简化。剖析起升油缸压力和各铰点受力,然后用Analytix软件进行仿真验证,为设备的安全运用和受力研讨供给了根据。

  要害词:液压剪叉组织;数学模型;虚位移原理;Analytix仿真剪叉式升降渠道是经过液压体系推进剪叉组织上下运动来完结货品转移作业的专用设备,其效果极端广泛。剪叉式液压升降台因其组成剪叉臂杆的方式和数目不同、液压缸的数目和安置不同,而具有多种不同的结构型式。剪叉升降渠道首要由底座、剪叉组织和作业台3个部分所组成,其间剪叉组织是剪叉式升降渠道的主体,也是首要承力构件,并且为中心对称结构。液压缸是驱动剪叉起升的首要动力组织,剪叉组织是升降渠道的首要承力组织,所以剖析升降渠道的作业功能和安全功能,就需要首要剖析在额外载荷下、不同起升高度下,液压缸和剪叉组织的受力状况。

  Ki,Pi,其间i是液压缸的数量;l1为下端耳环的长度;l2为上端耳环长度;P为上渠道单侧负重。以A点为坐标原点,AB为x轴,AC为y轴树立直角坐标系,以油缸的推力F

  Ji,Pi各销轴处,求得各要害点的坐标及虚位移,然后用虚位移法求一个油缸所需的推力。(1)(2)

  Kix,Pix别离为Ii,Ji,Ki,Pi点在坐标系中的横坐标;Iiy,Jiy,Kiy,Piy,Wiy别离为Ii,Ji,Ki,Pi,Wi点在坐标系中的纵坐标;L为AD的长度;δJix,δPix别离为Ji,Pi点横坐标的虚位移;δJiy,δPiy,δWiy别离为Ji,Pi,Wi点纵坐标的虚位移;δα为夹角α的改变值。在Pi点处y方向微位移与x方向微位移之间的夹角为β

  i,Ji处y方向微位移与x方向微位移之间的夹角为ψi,则有:tanβi=(15)

  在静态平衡的条件下核算各铰点的受力,惯性力、偏载、油缸的重力对组织的影响均不考虑。在对剪叉组织进行受力剖析时,需把其重力的效果简化至组织的中心铰点处。在对单一油缸推进3副剪叉组织进行全体剖析时可知,受力最大铰点为最下面一副剪叉的铰点,所以首要对最下面的一副剪叉进行受力剖析,其他各层的铰点受力可以终究靠相似办法求得。

  根据2.1中核算得到的油缸推力,别离列出对剪杆构件的力和力矩平衡方程,即可求解得到各铰点的力。一起规则各点受力方向以向上、向右为正,向下、向左为负。最下面一层剪叉受力求如图3所示。

  3 仿线副剪叉为例,凭借Analytix强壮的动态仿真才能,在软件中树立渠道的动态仿真模型,对渠道从保藏状况到举升状况的整个运动进程进行仿真,输出不同起升视点时一切销轴的动态力,根据输出的力制作销轴力的动态改变曲线,为销轴强度校核供给数据根据。根本信息参数:渠道额外载荷Q=3 136N;上渠道自重1 676N;上渠道最低高度2 250mm

  L=2 800mm;上耳环高度l1=300mm,装置视点50°,装置点间隔剪叉臂中点1 300mm;下端耳环长度l2=300mm,装置视点50°,装置点间隔剪叉臂中点1 300mm。在Analytix中树立的动力学仿线 动力学仿真模型经过树立的动力学仿真模型,对叉架起升视点从3°到64°的整个起升进程进行仿真,经过仿真输出一切销轴在x方向、y方向的分力以及合力,别离制作油缸力、油缸销轴力以及叉架销轴力随叉架起升视点的改变联系曲线 油缸力-叉架起升角动态改变曲线 油缸销轴力-叉架起升角动态改变曲线 叉架销轴力-叉架起升视点动态改变曲线的动态改变曲线可以精确的看出:不论是油缸力仍是销轴力,较大的力都是出现在叉架举升的初始阶段和叉架快要彻底升起的阶段,较小的力出现在叉架举升的中心阶段。这就阐明:高空渠道整个举升进程中,较风险的工况总是出现在叉架举升的初始阶段和叉架彻底升起阶段,油缸和销轴的强度和安稳才能缺乏点最大有或许出现在这两个阶段,整个渠道强度校核也应该在这两个阶段进行。4 结束语

  本文经过对剪叉式液压升降台结构的剖析研讨,树立单液压缸推进3副剪叉组织的力学数学模型,用虚功原理的理论推导办法剖析组织的油缸销轴力、铰点受力,使看似杂乱的剪叉式液压升降渠道结构核算大为简化。然后以此为根底,经过Analytix软件仿真剖析,完成了三维结构的实体仿真,为整机和零部件的强度校核供给了牢靠的数据根底。

  J].机械研讨与使用,2006,19(4):84-85.[2] 姜梅惠.剪叉式液压升降组织有限元及试验应力剖析[D

  作者简介:海闯(1992—),男,河南郑州人,机械科学研讨总院硕士研讨生,首要研讨方向为机械设计及理论。

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