119 敞口油桶搬運(yùn)車—液壓系統(tǒng)

119 敞口油桶搬運(yùn)車—液壓系統(tǒng),敞口,油桶,搬運(yùn)車,液壓,系統(tǒng) 敞口油桶搬運(yùn)車—液壓系統(tǒng)11 緒 論1.1引言現(xiàn)有油桶搬運(yùn)機(jī)僅適用于搬運(yùn)封閉油桶，他是通過(guò)卡鉤卡住上蓋和桶邊進(jìn)行吊裝，這種吊裝油桶搬運(yùn)機(jī)對(duì)敞口油桶無(wú)法進(jìn)行吊裝運(yùn)輸。敞口油桶是一種上口無(wú)蓋的油桶，廣泛用于化工、冶金等生產(chǎn)領(lǐng)域中。其內(nèi)通常都裝有高溫液體或腐蝕性液體，搬運(yùn)困難，目前，敞口油桶的搬運(yùn)通常是油桶置于小平板推車上進(jìn)行搬運(yùn)的，工作很不可靠，往往會(huì)造成內(nèi)裝物濺出而傷人及浪費(fèi)原料等生產(chǎn)事故?，F(xiàn)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際的功能要求，采用液壓技術(shù)，研制了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉的敞口油桶搬運(yùn)機(jī)， ，并已在江西星火化工廠投入使用，一年多生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)踐證明，該機(jī)構(gòu)操縱靈活、動(dòng)作準(zhǔn)確、性能可靠、生產(chǎn)效率高。2 總體方案及工作原理總體方案確定的依據(jù)：完成敞口油桶的搬運(yùn)，保證桶內(nèi)的高溫液體或腐蝕性液體不往外濺出。既可以節(jié)約成本，而且不會(huì)造成桶內(nèi)裝物濺出而傷人及浪費(fèi)原料等生產(chǎn)事故。2.1總體設(shè)計(jì)條件（1）擬定油桶直徑為 Φ580mm，油桶高度 1000mm;（2）油桶及膠渣重量為 200kg；（3）膠渣溫度為 180°到 200°；（4）運(yùn)輸距離為 30m；（5）工作可靠，操作方便，節(jié)約成本。2.2液壓系統(tǒng)技術(shù)要求（1） 擬定油桶夾緊后的直徑為 Φ574mm，上升行程 H 不低于 300mm。（2） 液壓缸活塞桿頂升力 F=3000Ｎ.（3） 夾桿座管液壓缸內(nèi)彈簧最大彈力產(chǎn)生的壓強(qiáng)需要小于吊架對(duì)頂桿液 壓缸產(chǎn)生的壓強(qiáng)，以確保當(dāng)液壓缸內(nèi)壓強(qiáng)升高時(shí)，先克服彈簧的彈力，再克服吊架的重力。（4） 最大腳踏力不超過(guò) 300N。2.3液壓系統(tǒng)工作要求液壓系統(tǒng)動(dòng)作過(guò)程：腳踩踏板，使液壓系統(tǒng)油壓上升→在比較小的壓強(qiáng)下，液壓油驅(qū)動(dòng)夾桿座管敞口油桶搬運(yùn)車—液壓系統(tǒng)2活塞桿，使彈簧受壓，夾桿座管活塞桿水平移動(dòng)→抱桶手臂在液壓系統(tǒng)的作用下夾緊油桶→由于手臂被導(dǎo)向鍵擋住，達(dá)到手臂夾緊油桶的極限位置→夾桿座管活塞桿停止運(yùn)動(dòng)→液壓系統(tǒng)的壓強(qiáng)繼續(xù)增大→當(dāng)壓強(qiáng)大到可以驅(qū)動(dòng)活塞桿帶動(dòng)整個(gè)吊架時(shí)→活塞桿帶動(dòng)座管機(jī)架上升→使手臂上升直到碰到油桶的上邊緣被擋住不能再上升→液壓系統(tǒng)油壓繼續(xù)增大→當(dāng)壓力大到可以驅(qū)動(dòng)活塞桿、吊架和油桶的總重量時(shí)→夾緊的油桶將提升，并到離地約 250 的高度→一定時(shí)長(zhǎng)的保壓，使油桶高度保持不變→踩放油桿，釋放有壓力的液壓油→活塞桿緩慢下降，被夾緊的油桶緩慢達(dá)到地面→活塞桿繼續(xù)下降，直到吊架落到支撐的筋板上→手臂在彈簧的作用下緩慢張開(kāi)→松掉放油桿。2.4負(fù)載分析（1）工作負(fù)載 Fg工作負(fù)載為油桶及其內(nèi)裝物重量，按 2500N 計(jì)算，即：Fg=2500N（2）吊架、抱桶手臂、活塞桿重量吊架、抱桶手臂、活塞桿重量按 Fq=250N 計(jì)算，即：（3）摩擦阻力及其它因素阻力 Ff阻力及其它因素阻力按 Ff=250N 計(jì)算。（4）總工作負(fù)載 F=3000N2.5液壓系統(tǒng)原理圖的擬定 1234561、 23、 45、6敞口油桶搬運(yùn)車—液壓系統(tǒng)33 頂桿液壓缸設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1頂桿液壓缸內(nèi)缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算液壓缸內(nèi)缸選用內(nèi)徑為 Φ35mm，壁厚為 3.5mm，長(zhǎng)度為 474mm 的 45 號(hào)鋼的無(wú)縫?液壓鋼管。3.1.1頂桿液壓缸內(nèi)缸的校核校核內(nèi)缸強(qiáng)度：缸內(nèi)壓力 622430.10a3.12.5FPPMSD????????????673.10.31.60a15.62h25????查表 =100~110MPa???所以液壓缸內(nèi)缸強(qiáng)度符合要求。3.1.2頂桿液壓缸內(nèi)缸的設(shè)計(jì)要求（1）缸體的材料液壓缸內(nèi)缸缸體用 45 號(hào)鋼，并應(yīng)調(diào)質(zhì)到 241~285HB，（2）缸體技術(shù)要求：1）缸體內(nèi)徑采用 H9 配合。表面粗糙度：由于活塞采用橡膠密封圈密封， aR為 0.1~0.4μm。2）缸體內(nèi)徑 D 的公差值按 10 級(jí)精度選取，圓柱度公差按 8 精度選取。3）缸體端面 T 的垂直度公差值按 7 級(jí)精度選取。 (H9)敞口油桶搬運(yùn)車—液壓系統(tǒng)4（3）為保護(hù)液壓內(nèi)缸，限制活塞桿的行程，當(dāng)活塞桿達(dá)到極限行程后，壓力不超過(guò)極限壓力，在離內(nèi)缸頂部部 65mm 的缸壁上挖一個(gè) Φ5 的通孔，那么當(dāng)活塞桿活塞運(yùn)動(dòng)到孔的上部時(shí)，液壓油會(huì)從孔泄到外缸。而且當(dāng)活塞的密封圈有液壓油泄漏時(shí)，液壓油也可以隨活塞桿的上升從小孔里流到外缸。（4）為了更充分的是液壓缸簡(jiǎn)單，所以在液壓內(nèi)缸上端車削螺紋，來(lái)連接缸蓋，從而固定外缸的位置，又達(dá)到了裝配簡(jiǎn)單，維修方便的作用。（5）液壓內(nèi)缸車削出了階梯形方便液壓內(nèi)缸的定位，液壓缸內(nèi)缸和底板采用角焊聯(lián)接。3.2頂桿液壓缸活塞桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算液壓缸的活塞桿選用直徑為 Φ30mm，長(zhǎng)度為 540mm 的 45 號(hào)鋼實(shí)桿3.2.1頂桿液壓缸活塞桿的校核（1）對(duì)活塞桿的進(jìn)行強(qiáng)度校核：mm??6430d.59.1F??????所選的直徑符合要求。（2）對(duì)活塞桿的穩(wěn)定性校核活塞桿受軸向壓縮負(fù)載時(shí)，它所承受的力不能超過(guò)使他保持穩(wěn)定工作所允許的臨界負(fù)載 。KF因?yàn)?>10dl所以要對(duì)活塞桿進(jìn)行穩(wěn)定性校核由公式 得:2crEIl??其中 ，4483.107.95102DI ???=20+30+396.5+513=959.5mm431ll??--底板支撐的高度--底板厚度2l--液壓內(nèi)缸的有效高度3活塞桿升高高度4lN??2929852.103.1407.510.79.cr IFl ???????敞口油桶搬運(yùn)車—液壓系統(tǒng)5當(dāng) F 是活塞桿是穩(wěn)定的 。crstn?將式中的 取 4 ，所有 N，又 F=3000Nst 4750crstFn?所以 F ,所以活塞桿穩(wěn)定。crstn?3.2.2頂桿液壓缸活塞桿的設(shè)計(jì)要求（1）活塞桿端部采用銷軸聯(lián)接。（2）活塞桿端部的銷孔為 Φ16。（3）活塞桿采用實(shí)心桿。（4）活塞桿材料采用 45 鋼。（5）活塞桿的技術(shù)要求1）活塞桿的熱處理：粗加工后調(diào)質(zhì)到硬度為 229~285HB。2）活塞桿 d 和 d1 的圓度公差值為 10 級(jí)精度。3）活塞桿 d 的圓柱度公差值為 8 級(jí)精度。4）活塞桿 d 對(duì) d1 的徑向跳動(dòng)公差值為 0.01mm。5）端面 T 的垂直度公差值為 7 級(jí)精度。6）活塞桿銷孔按 11 級(jí)精度加工。7）孔軸線與活塞桿軸線的垂直度公差值按 6 級(jí)精度選取。8) 活塞桿上工作表面的粗糙度為 Ra0.63 。m?9) 活塞桿和活塞采用 H8/h7 配合。3.3頂桿液壓缸活塞的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.3.1頂桿液壓缸活塞桿的校核活塞與活塞桿的連接計(jì)算：由于活塞桿不受拉應(yīng)力，只受壓應(yīng)力，所以只需要計(jì)算活塞桿與活塞肩部表面的壓應(yīng)力 ??22(0.)()c cpDddC??????式中 ——活塞上的孔徑（m）2C——活塞上的孔的倒角尺寸（m）0.002——活塞桿的倒角尺寸（m）——活塞（或活塞桿）材料的許用壓應(yīng)力（Pa） ，取 72MPa。??c?2 6262223.10.318.3750(0.)()(0.)(.0)cpD MPaddC?????????敞口油桶搬運(yùn)車—液壓系統(tǒng)6??c??所以強(qiáng)度是足夠的。3.3.2頂桿液壓缸活塞的設(shè)計(jì)要求（1） 活塞的材料活塞用耐磨鑄鐵，MT-4。（2） 活塞的技術(shù)要求1） 活塞外徑 D 對(duì)內(nèi)孔 D1的徑向跳動(dòng)公差值，按 8 級(jí)精度選取。2） Dd 斷面 T 對(duì)內(nèi)孔 D1軸線的垂直度公差值，應(yīng)按 7 級(jí)精度選取。3） 外徑 D 的圓柱度公差值，按 10 級(jí)精度選取。（3） 活塞和活塞桿的聯(lián)接方式用軸用彈性擋圈固定，軸用彈性擋圈為 GB894.2-86,軸徑 d0=20mm。因?yàn)榛钊皇艿较蛏系囊簤河偷淖饔?，這時(shí)軸用彈性擋圈幾乎沒(méi)有受力，而活塞桿向下運(yùn)動(dòng)是靠吊架和活塞桿的自重下降的，所以軸用彈性擋圈還是幾乎沒(méi)受力。那么用軸用彈性擋圈來(lái)聯(lián)接活塞和活塞桿就沒(méi)有問(wèn)題了。（4） 為了防止液壓油從活塞和活塞桿之間的孔軸配合處泄漏，所以在活塞桿下部裝活塞的軸上開(kāi)一個(gè)小槽用來(lái)放 O 型圈。這樣液壓油就不會(huì)泄露。裝配的時(shí)候由于放了 O 型圈所以會(huì)突出來(lái)，為了不損壞 O 型圈，在活塞孔內(nèi)涂些黃油，這樣就能很順利的裝上了。（5） 活塞與缸體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，又需要時(shí)液壓缸兩腔之間不漏油，所以采用 YX型密封圈進(jìn)行密封。Y X型密封圈的型號(hào)為： YX型密封圈 D50 聚氨酯-4 JB/ZQ4264-86。3.4頂桿液壓缸導(dǎo)向套的設(shè)計(jì)（1）導(dǎo)向套選用 ZG45 鑄鋼。（2）導(dǎo)向套內(nèi)徑配合取 H8/f9。表面粗糙度為 Ra0.63 ~1.25 .m?（3）活塞桿的防塵結(jié)構(gòu)中，采用 J 型防塵圈，型號(hào)： 的 A 型防塵圈。5380?3.5頂桿液壓缸小柱塞缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算選用內(nèi)徑為 Φ40mm 的棒料，材料為 45 鋼。底部車削出 M24×1.5,長(zhǎng)為 12 的螺紋。緊接著螺紋的地方做一個(gè)六角螺母的外形，方便用扳手?jǐn)Q上螺紋。其余外徑為Φ30mm。小活塞缸內(nèi)徑為 Φ16mm 外徑為 Φ30mm。3.5.1頂桿液壓缸小柱塞缸的校核校核小活塞缸的強(qiáng)度缸內(nèi)壓力和液壓缸外缸的壓力相同所以 3.12aPM?計(jì)算最小處的應(yīng)力，最危險(xiǎn)處在螺紋的退刀槽處 673.120..50.52hPSDP???????查表 =100~110MPa???敞口油桶搬運(yùn)車—液壓系統(tǒng)7所以液壓缸內(nèi)缸強(qiáng)度符合要求。3.5.2頂桿液壓缸內(nèi)缸的設(shè)計(jì)要求（1）缸體的材料液壓缸內(nèi)缸缸體用 45 號(hào)鋼，并應(yīng)調(diào)質(zhì)到 241~285HB，（2）缸體技術(shù)要求：1）缸體內(nèi)徑采用 H9 配合。表面粗糙度：由于活塞采用橡膠密封圈密封， 為aR0.1~0.4μm。2）缸體內(nèi)徑 D 的公差值按 10 級(jí)精度選取，圓柱度公差按 8 精度選取。3）缸體端面 T 的垂直度公差值按 7 級(jí)精度選取。3.6 頂桿液壓缸小柱塞桿小活塞桿選用直徑為 Φ16mm，長(zhǎng)度為 120mm 的 45 號(hào)鋼棒料。3.6.1頂桿液壓缸小柱塞桿的校核對(duì)活塞桿的進(jìn)行強(qiáng)度校核：受力 F1= 6213.210(.8)67FPSN?????mm??647d..???所選直徑符合要求。對(duì)活塞桿的穩(wěn)定性校核：活塞桿受軸向壓縮負(fù)載時(shí)，它所承受的力不能超過(guò)使他保持穩(wěn)定工作所允許的臨界負(fù)載 。KF因?yàn)?0.6%）特點(diǎn)：（1）含碳量高（>0.6%） ，可焊性差（2）裂縫傾向達(dá)（3）淬火性能敏感，在熱影響區(qū)易形成馬氏體組織的脆性硬化區(qū)域焊接：（1）選用高強(qiáng)度低合金鋼焊條，降低焊縫含碳量（2）焊條用前按規(guī)定烘干，降低含氫量（3）工件焊前預(yù)熱 300°-500°（4）采用小直徑焊條和較小電流焊接（5）焊后，焊件應(yīng)進(jìn)行 600°-700°回火處理 致 謝敞口油桶搬運(yùn)車—液壓系統(tǒng)18經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我覺(jué)得自己學(xué)到了不少東西。歸納起來(lái)，主要有以下幾點(diǎn)：1.大學(xué)四年的時(shí)間都是在學(xué)習(xí)機(jī)械理論基礎(chǔ)知識(shí)，并未真正的應(yīng)用和實(shí)踐。平時(shí)很少接觸設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工。但是在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我在吳瑞梅老師的帶領(lǐng)下做畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我體會(huì)到所學(xué)理論知識(shí)的重要性，知識(shí)掌握得越多，設(shè)計(jì)就得更全面、更順利、更好。2.了解進(jìn)行一向設(shè)計(jì)必不可少的幾個(gè)階段。畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠從理論設(shè)計(jì)和過(guò)程實(shí)踐相結(jié)合、鞏固基礎(chǔ)知識(shí)與培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)相結(jié)合、個(gè)人作用和集體協(xié)作相結(jié)合等方面全面培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)。我經(jīng)過(guò)這次系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，熟悉了機(jī)械產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)。這些對(duì)我在將來(lái)的工作和學(xué)習(xí)當(dāng)中都會(huì)有很大的幫助和啟發(fā)。3.學(xué)會(huì)了怎樣查閱資料和利用工具書(shū)。平時(shí)課堂上所學(xué)習(xí)的知識(shí)不夠全面，作為機(jī)械專業(yè)的學(xué)生，由于專業(yè)特點(diǎn)自己自己更要積極查閱資料吸取別人在設(shè)計(jì)、加工中的寶貴經(jīng)驗(yàn)，一個(gè)人不可能什么都學(xué)過(guò)，什么都懂，因此，當(dāng)你在設(shè)計(jì)過(guò)程需要用一些不曾學(xué)過(guò)的東西時(shí)，就需要要有針對(duì)性的查閱資料，然后加以吸取利用，以提高自己的應(yīng)用的能力，而且還能增長(zhǎng)自己的見(jiàn)識(shí)，補(bǔ)充最新專業(yè)知識(shí)。4.畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)以前學(xué)過(guò)的理論知識(shí)起到了回顧作用，并對(duì)其加以進(jìn)一步的消化和鞏固。5.畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。而且培養(yǎng)了吃苦耐勞的精神以及相對(duì)應(yīng)的工程意識(shí)，同學(xué)之間友誼互助也充分的在畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中體現(xiàn)出來(lái)了。在這里，我要感謝我的指導(dǎo)老師，他給了我許多幫助。我還要感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中所有給我真誠(chéng)幫助的老師和同學(xué)。敞口油桶搬運(yùn)車—液壓系統(tǒng)19參考文獻(xiàn)[1] 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