固定式煤炭采樣車(chē)采掘臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【三維SW】【7張CAD高清圖紙和文檔】【GC系列】

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Its principle is diagonal synchronization, leg activity by the structure of the crank rocker, front leg movements around the same, it detailed performance curve characteristics of the connecting rod,when the curve trajectory diagonal straight line segment, the robot is stationary, the motion trajectory when the diagonal curve is slanting line do the walking. Keywords：Manufacturing ,Location, Clamping, Process 目 錄摘要IAbstractII1引言1 1.1研究的目的和意義1 1.2研究的內(nèi)容3 1.3本課題的發(fā)展現(xiàn)狀5 1.4液壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)5 1.5采樣車(chē)的選型7 1.6同類(lèi)型產(chǎn)品的比較72固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)7 2.1固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的總體方案圖9 2.2固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的總體設(shè)計(jì)10 2.2.1確定固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂參數(shù)的原則11 2.2.2確定固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂結(jié)構(gòu)參數(shù)的內(nèi)容12 2.2.3固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂主要參數(shù)的確定13 2.3液壓元件的選取與計(jì)算17 2.4液壓缸的選型計(jì)算17 2.4.1缸體壁厚的計(jì)算18 2.4.2缸底厚度的計(jì)算19 2.4.3缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力計(jì)算19 2.4.4缸筒徑向變形計(jì)算20 2.4.5活塞桿強(qiáng)度的計(jì)算21 2.4.6管路的設(shè)計(jì)223負(fù)載圖和速度圖的確定234固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的控制原理235固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的三維建模24結(jié)論25致謝26參考文獻(xiàn)271 緒論1.1 研究的目的和意義 由于液壓工程的知識(shí)總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越個(gè)人掌握所有，一些專(zhuān)業(yè)知識(shí)是必不可少的。但是過(guò)度的專(zhuān)業(yè)知識(shí)分割，使視野狹隘，可以多多參加技術(shù)交流，和參加科研項(xiàng)目，縮小范圍，提升新技術(shù)的進(jìn)步和整個(gè)塊的技術(shù)，提高外部條件變化的適應(yīng)能力。封閉的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的太狹隘，考慮的問(wèn)題太特殊，在工作中協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢(shì)。人們?cè)絹?lái)越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對(duì)專(zhuān)業(yè)合并的分化。液壓工程可以增加產(chǎn)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，并研制和發(fā)展新的液壓產(chǎn)品。在未來(lái)，新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，降低資源消耗，清潔的可再生能源，成本的控制，減少或消除環(huán)境污染作為一個(gè)超級(jí)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和任務(wù)。機(jī)器能完成人的手和腳，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任務(wù)?，F(xiàn)代液壓工程液壓和液壓設(shè)備創(chuàng)造出更多、更精美的越來(lái)越復(fù)雜，很多幻想成為過(guò)去的現(xiàn)實(shí)。人類(lèi)現(xiàn)在能成為天空的上游和宇宙，潛入海洋，數(shù)十億光年的密切觀察，細(xì)胞和分子。電子計(jì)算機(jī)硬件和軟件，人類(lèi)的新興科學(xué)已經(jīng)開(kāi)始加強(qiáng)，并部分代替人腦科學(xué)，這是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的作用，但在未來(lái)幾年還將繼續(xù)創(chuàng)造出不可思議的奇跡。人類(lèi)智慧的增長(zhǎng)并沒(méi)有減少手的效果，而是要求越來(lái)越精致，手工制作，更復(fù)雜的工作，從而促進(jìn)手功能。又一方面實(shí)踐促進(jìn)人腦智力。在人類(lèi)的進(jìn)化過(guò)程中，以及在每個(gè)人的成長(zhǎng)過(guò)程中，大腦和手是互相促進(jìn)和平行進(jìn)化。 大腦和手之間的人工智能和液壓工程的近似關(guān)系，唯一不同的是，智能硬件還需要使用液壓制造。在過(guò)去，各種液壓離不開(kāi)人類(lèi)的操作和控制，反應(yīng)速度和運(yùn)算精度的進(jìn)化是非常緩慢的大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，人工智能將消除這種限制。相互促進(jìn)，計(jì)算機(jī)科學(xué)和液壓工程進(jìn)展之間的平行，將在更高層次的新一輪發(fā)展的開(kāi)始使液壓工程。在第十九世紀(jì)，液壓工程的知識(shí)總量仍然是有限的，大學(xué)在歐洲，它與一般的土木工程是一門(mén)綜合性的學(xué)科，稱(chēng)為土木工程，下半場(chǎng)的第十九個(gè)世紀(jì)成為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。在第二十世紀(jì)，隨著液壓工程和知識(shí)增長(zhǎng)的發(fā)展開(kāi)始分解，液壓工程專(zhuān)業(yè)，有分支機(jī)構(gòu)。在第二十世紀(jì)中期趨勢(shì)分解，在時(shí)間之前和之后的第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束時(shí)達(dá)到的峰值。由于液壓工程的知識(shí)總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)從個(gè)人掌握所有，一些專(zhuān)業(yè)是必不可少的。但是過(guò)度的專(zhuān)業(yè)知識(shí)使分割，視野狹隘，可以查看和統(tǒng)籌大局和全球工程和技術(shù)交流，縮小范圍，新技術(shù)的進(jìn)步和整個(gè)塊的技術(shù)，外部條件變化的適應(yīng)能力差。封閉的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的專(zhuān)家太狹，考慮的問(wèn)題太特殊，在工作協(xié)調(diào)困難，不利于自我提高。因此，自上世紀(jì)第二十年代末，出現(xiàn)了一體化的趨勢(shì)。人們?cè)絹?lái)越重視基礎(chǔ)理論，拓寬領(lǐng)域，對(duì)專(zhuān)業(yè)合并的分化。綜合職業(yè)分化和發(fā)展知識(shí)循環(huán)過(guò)程的合成，是合理和必要的。從不同的專(zhuān)業(yè)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的專(zhuān)家，也有綜合的知識(shí)了解不夠，看看其他學(xué)科和項(xiàng)目作為一個(gè)整體，從而形成一種相互強(qiáng)烈的集體工作。綜合和專(zhuān)業(yè)水平。有液壓工程全面而專(zhuān)業(yè)的沖突；在綜合性工程技術(shù)也有綜合和專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。在人類(lèi)所有的知識(shí)，包括社會(huì)科學(xué)，自然科學(xué)和工程技術(shù)，有一個(gè)更高的水平，更廣泛的綜合性和專(zhuān)業(yè)性的問(wèn)題。1.2 研究的內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂進(jìn)行設(shè)計(jì)，從固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的整體方案出發(fā)，然后具體細(xì)化出具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)方面：（1）到圖書(shū)館里查閱大量相關(guān)知識(shí)的資料，搜集出各類(lèi)固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的原理及結(jié)構(gòu)，挑選相關(guān)內(nèi)容記錄并學(xué)習(xí)。（2）分析固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的結(jié)構(gòu)與參數(shù)。（3）確定設(shè)計(jì)總體方案。（4）確定具體設(shè)計(jì)方案（包括液壓傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，液壓缸，軸承等的選型設(shè)計(jì)等等）。（5）固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂圖紙的繪制。（6）說(shuō)明書(shū)的整理。1.3 本課題的發(fā)展現(xiàn)狀當(dāng)今社會(huì)，隨著機(jī)械和液壓工業(yè)的蓬勃發(fā)展，各行各業(yè)的機(jī)械設(shè)備也在不斷地更新，不斷地完善，固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂同樣在發(fā)展著，傳統(tǒng)的固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂是采用固定的方式，這樣勞動(dòng)效率低，運(yùn)煤效率同樣低下，不適合大批量的檢修汽車(chē)的場(chǎng)合?，F(xiàn)代固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂是用來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的檢修固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的一種新型的固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂。隨著機(jī)械行業(yè)的大發(fā)展，固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的使用也越來(lái)越廣泛。如果使用傳動(dòng)的臨時(shí)的固定式固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的的話，不但勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、定位精度低，而且滿足不了大批量通用型的檢修要求。所以使用一個(gè)專(zhuān)用的固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂已成為發(fā)展趨勢(shì)。固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的產(chǎn)品圖片如圖1-1,1-2所示： 圖1-1 圖1-21.4 液壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)廣泛的液壓工程和多方位的服務(wù)領(lǐng)域都需要液壓系統(tǒng)的支持，在各行各業(yè)，特別是工程機(jī)械領(lǐng)域，液壓缸的使用非常廣泛，幾乎無(wú)處不在。傳統(tǒng)的液壓傳動(dòng)形式已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)今越來(lái)越快的工業(yè)腳步的進(jìn)展，迫切需要液壓系統(tǒng)進(jìn)行更新?lián)Q代處理，從而來(lái)滿足當(dāng)今社會(huì)液壓工業(yè)發(fā)展的需要。總之，現(xiàn)代液壓工程有五個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域：能源液壓的開(kāi)發(fā)和交付，用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的液壓開(kāi)發(fā)和交付，在各種液壓服務(wù)的開(kāi)發(fā)和交付，以及家庭和個(gè)人生活中的應(yīng)用提供了各種液壓的發(fā)展，液壓臂的開(kāi)發(fā)和交付。水利工程的理論基礎(chǔ)的建立和發(fā)展。例如，在工程力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)流體和壓力的研究；金屬和非金屬材料性能的研究，材料科學(xué)與工程中的應(yīng)用；熱生成熱力學(xué)，傳導(dǎo)和開(kāi)關(guān)；各種液壓部件的研究有不同的功能，工作原理，結(jié)構(gòu)，和液壓原理和液壓零件的科學(xué)設(shè)計(jì)計(jì)算；研究金屬和非金屬成型和金屬切削加工技術(shù)和非技術(shù)等。研究，并開(kāi)發(fā)新的液壓產(chǎn)品，不斷改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代液壓產(chǎn)品來(lái)滿足當(dāng)前和未來(lái)的需求設(shè)計(jì)。液壓產(chǎn)品包括：規(guī)劃和實(shí)施生產(chǎn)設(shè)施；生產(chǎn)調(diào)度生產(chǎn)計(jì)劃的發(fā)展和實(shí)施的準(zhǔn)備；制造工藝；設(shè)計(jì)和制造工具，模具和材料定額；確定工作定額；組織加工，裝配，測(cè)試和包裝運(yùn)輸；產(chǎn)品質(zhì)量的有效控制。液壓機(jī)制造企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理。液壓系統(tǒng)的液壓部件通常是由許多獨(dú)特的形狀組合，精密零件的加工工藝復(fù)雜的產(chǎn)品。一個(gè)單件、小批量的生產(chǎn)量，而且在批量，大批量生產(chǎn)，直到。銷(xiāo)售目標(biāo)在所有行業(yè)和個(gè)人，家庭。還賣(mài)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件影響下，可能會(huì)出現(xiàn)大的波動(dòng)。因此，液壓元件制造企業(yè)的管理和經(jīng)營(yíng)特別復(fù)雜，和生產(chǎn)管理的研究，規(guī)劃和管理等企業(yè)都開(kāi)始在液壓行業(yè)。液壓產(chǎn)品的應(yīng)用。這包括選擇，排序，檢查，安裝，調(diào)整，操作，維護(hù)，修理和用于各種工業(yè)和成套液壓設(shè)備的液壓改造，液壓產(chǎn)品保證長(zhǎng)期使用的可靠性和經(jīng)濟(jì)。液壓產(chǎn)品的應(yīng)用。這包括選擇，排序，檢查，安裝，調(diào)整，操作，維護(hù)，修理和改造各種工業(yè)用液壓及成套液壓設(shè)備，液壓產(chǎn)品，保證長(zhǎng)期使用的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。1.5采樣車(chē)的選型近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)對(duì)煤炭質(zhì)量要求越來(lái)越高，為此對(duì)煤炭采樣要求也越來(lái)越高，機(jī)械化采樣逐步取代了人工采樣。70年代到現(xiàn)在，我國(guó)在煤炭采制樣設(shè)備方面發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模，種類(lèi)齊全，自動(dòng)化程度高的設(shè)備大量涌現(xiàn)市場(chǎng)，設(shè)備的構(gòu)造越來(lái)越復(fù)雜，功能也有最初的單級(jí)采樣發(fā)展成為多級(jí)采樣，基本包括了采樣、制樣全過(guò)程，有的甚至包含了煤質(zhì)分析，越來(lái)越完善。但是總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)采樣-制樣系統(tǒng)方面，仍然落后于世界上的產(chǎn)煤用煤大國(guó)。對(duì)于不同類(lèi)型以及不同性能的采樣設(shè)備，在不同的現(xiàn)場(chǎng)工況選定原則不同。文章就采樣設(shè)備工作原理進(jìn)行了研究分析，簡(jiǎn)單介紹采樣設(shè)備的選型方法。 為了檢驗(yàn)調(diào)整后采樣器采樣數(shù)據(jù)與停帶采樣數(shù)據(jù)，筆者根據(jù)電廠皮帶輸送線上煤流的數(shù)據(jù)計(jì)算采用中部采樣機(jī)，開(kāi)口為150mm的采樣斗采樣分析數(shù)據(jù)如下表1所示。統(tǒng)計(jì)值tc由下面式子計(jì)算tc=dnSd式中：d成對(duì)樣品之間差值平均值；n檢驗(yàn)值的成對(duì)組數(shù)；Sd成對(duì)樣品之間的差值標(biāo)準(zhǔn)差。計(jì)算得到1號(hào)系統(tǒng)樣本tc=1.48，2號(hào)系統(tǒng)tc=1.85查自由度（n-1）的t值表，得t=2.083，所以?xún)上到y(tǒng)的采樣方法不存在偏倚，均能反映出樣本信息。1.6同類(lèi)型產(chǎn)品的比較經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐、推廣、技術(shù)改進(jìn)，現(xiàn)在已經(jīng)形成完備的技術(shù)體系，現(xiàn)在新型的MXY300CPR產(chǎn)品擁有先進(jìn)的傳感器技術(shù)、精密的機(jī)械傳動(dòng)、成熟的微機(jī)技術(shù)，是現(xiàn)在國(guó)內(nèi)體積小、重量輕、操作方便的煤灰分及發(fā)熱量測(cè)量?jī)x器。而且本公司遵循著發(fā)展求生存以及滿足用戶需求的原則將不推出新型號(hào)的產(chǎn)品，使用先進(jìn)的技術(shù)，不斷完善不斷發(fā)展。 我公司核心研發(fā)人員是國(guó)內(nèi)早從事煤灰分測(cè)定儀的研發(fā)人員，國(guó)內(nèi)早的熱值快灰儀是在兗州礦務(wù)局使用，當(dāng)時(shí)的產(chǎn)品就我公司核心研發(fā)人員設(shè)計(jì)生產(chǎn)的。現(xiàn)在我公司的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)改進(jìn)已在眾多電廠及煤站使用，效果良好。2 固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1 固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的總體方案圖固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂一般常見(jiàn)于對(duì)煤炭進(jìn)行采樣的場(chǎng)所，當(dāng)需要對(duì)煤炭進(jìn)行采樣作業(yè)時(shí)，啟動(dòng)固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂，液壓缸打開(kāi)行程，從而來(lái)推動(dòng)采煤機(jī)大臂擺動(dòng)，該固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂上面的采煤莊子會(huì)慢慢上升，當(dāng)采煤取樣作業(yè)完成后，液壓缸緩緩縮回行程，這樣就完成了一次采樣過(guò)程。本次設(shè)計(jì)的煤炭采樣機(jī)采掘臂的方案圖如下圖2-1所示：2-1 固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂總體方案圖2.2.固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的總體設(shè)計(jì)2.2.1 確定固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂參數(shù)的原則 1、要滿足配套設(shè)備的相關(guān)要求； 2、與固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的工作方式相適應(yīng)； 3、結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便； 4、固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的工作穩(wěn)定性好。2.2.2 確定固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂結(jié)構(gòu)參數(shù)的內(nèi)容 1、確定正常工作條件下，固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂與相應(yīng)設(shè)備的位置關(guān)系； 2、確定固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂總體與主要部件的布置與尺。2.2.3 固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂主要尺寸的確定 1、固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂高度 2、固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂伸縮比 固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的伸縮比指最大與最小固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂高度之比值為：代入數(shù)據(jù)得m=1.3。2.3 液壓元件選擇與計(jì)算（一）液壓缸 液壓缸在整個(gè)工作循環(huán)中的最大工作壓力為1.62MPa，如果取進(jìn)油路上的壓力損失為0.8MPa,為使壓力繼電器能可靠工作，取其調(diào)整壓力高出系統(tǒng)最高工作壓力0.5MPa，則小流量液壓泵的最大工作壓力為大流量液壓泵在快進(jìn)，快速運(yùn)動(dòng)時(shí)才向液壓缸輸油，如果取進(jìn)油路上的壓力損失為0.5MPa，則大流量閥的最高工作壓力為: ，則由工況圖可知：最大流量為17.64L/min,因系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，所以取泄露系數(shù)為：則兩個(gè)液壓泵的實(shí)際流量為由于溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量為3L/min,而工進(jìn)時(shí)輸入液壓缸的流量為0.5L/min，由小流量液壓泵單獨(dú)供油，所以小液壓泵的流量規(guī)格最少應(yīng)為3.5L/min。根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，最后確定選取PV2R12-6/26型雙連葉片液壓泵，其小液壓泵和大液壓泵的排量分別為6ml/r和26ml/r,當(dāng)液壓泵的轉(zhuǎn)速時(shí)該液壓泵的理論流量為20.08L/min，若取液壓泵的容積效率，由于液壓缸在工進(jìn)時(shí)輸入功率最大，這是液壓泵工作壓力為2MPa，流量為27.1L/min.按圖標(biāo)去液壓泵的總效率為則液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)所需的功率為：根據(jù)此數(shù)值查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本選取Y100L-6型電動(dòng)機(jī)，其額定功率為，額定轉(zhuǎn)速。缸體、活塞和活塞桿的材料 1)缸體： 機(jī)床-多數(shù)采用高強(qiáng)度鑄鐵（HT200），當(dāng)壓力超過(guò)8MPa時(shí)，采用無(wú)縫鋼管。 工程機(jī)械-多數(shù)采用35鋼和45鋼無(wú)縫鋼管。壓力高時(shí)，可采用27SiMn無(wú)縫鋼管或45鋼鍛造。 2）活塞： 整體式活塞-多數(shù)采用35鋼和45鋼。 裝配式活塞-常采用灰鑄鐵、耐磨鑄鐵、鋁合金等，特殊需要的可在鋼活塞坯外面裝上青銅、黃銅和尼龍耐磨套。 3)活塞桿： 一般采用35鋼和45鋼，當(dāng)液壓缸的沖擊振動(dòng)很大時(shí)，可使用55鋼或40Cr等合金材料（二）閥類(lèi)原件及輔助原件：1）單向閥單向閥分成兩類(lèi):有普通單向閥和液控單向閥.普通單向閥只允許液流向一個(gè)方向通過(guò).液控單向閥既有普通單向閥的功能,并且只要在遠(yuǎn)程控制口通以一定壓力的控制油液,液流反向也能通過(guò).在工程應(yīng)用中常用兩個(gè)液控單向閥組成液壓鎖. 圖2.11 單向閥 液控單向閥可作為單向閉鎖和保壓使用。它用于液壓系統(tǒng)中，阻止油液反向流動(dòng)，起到普通單向閥作用；但可利用控制壓力油，通過(guò)控制活塞打開(kāi)單向閥芯，使油液實(shí)現(xiàn)反向流動(dòng)。液控單向閥可用在需要嚴(yán)格封閉的油路中，進(jìn)行單向閉鎖，起到保壓作用。對(duì)單向閥的要求：1、對(duì)于正向開(kāi)啟壓力為0.04Mpa的液控單向閥，使用時(shí)不允許閥芯錐面垂直向上方安裝。2、管接頭連接處，禁止用油漆、麻絲、聚四氟乙烯密封帶，可用密封膠。3、對(duì)于外泄式結(jié)構(gòu)的液控單向閥，控制活塞部分的泄漏油應(yīng)從L口單獨(dú)接回油箱。2）溢流閥 圖示為球閥式直動(dòng)型溢流閥。它也有一個(gè)阻尼活塞，但與錐閥式結(jié)構(gòu)不同活塞與球閥之間不是剛性連接，而是通過(guò)阻尼彈簧使活塞與球閥接觸（活塞兩端的液壓力平衡）。由于活塞的阻尼作用，可使始終與活塞相連接的球閥運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。當(dāng)壓力油自進(jìn)油口經(jīng)環(huán)形槽進(jìn)入油腔時(shí)，同時(shí)液壓油經(jīng)油道進(jìn)入閥芯右面腔。當(dāng)油口處壓力升高到作用在閥芯右側(cè)的力超過(guò)彈簧力的時(shí)候。閥芯左移，閥口處于某一開(kāi)度，油腔和回油環(huán)形槽接通，油液從回油口排出，這時(shí)壓力油作用在閥心上的力就和開(kāi)度下作用在閥芯上的彈簧力保持平衡：PA=Fs=k(x0+x)由于閥芯位移量x遠(yuǎn)小于x0，所以 PA=Fs=k(x0+x)kx0圖3.13 溢流閥P=F/A= k(x0+x)/Akx0/A=常數(shù)即壓力也就基本穩(wěn)定在kx0數(shù)值上。3）三位四通換向閥 由閥體和閥芯組成。閥體圓孔內(nèi)有5條環(huán)形槽，分別對(duì)應(yīng)P、A、B、T1四個(gè)油口，閥芯上有三個(gè)凸臺(tái)。圖3.14 三位四通換向閥2.4液壓缸的選型計(jì)算液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算： 由于液壓執(zhí)行元件與主機(jī)結(jié)構(gòu)有著直接關(guān)系，因此液壓缸的主要尺寸包括缸筒內(nèi)徑D、活塞桿直徑d和缸筒長(zhǎng)度L。表3.1 液壓缸工作壓力與活塞桿直徑液壓缸工作壓力p/MPa7推薦活塞桿直徑d(0.50.55)D(0.60.7)D0.7D 強(qiáng)度校核的項(xiàng)目包括缸筒壁厚、活塞桿直徑d和缸蓋固定螺栓的直徑ds。 當(dāng)D/10時(shí)為薄壁，按下式校核:式中，D-缸筒內(nèi)徑；，當(dāng)D/10時(shí)為厚壁，按下式校核:根據(jù)以上表格可知，2.活塞桿直徑d查表可得，式中，F(xiàn)活塞桿上的作用力；活塞桿材料的許用應(yīng)力，= b/1.4。3.缸蓋固定螺栓直徑ds查表可得，式中，F(xiàn)活塞桿上的作用力；k螺紋擰緊定螺栓個(gè)數(shù)；螺栓材料的許用應(yīng)力，= s/（1.222.5），s為材料的屈服點(diǎn)。活塞桿材料的許用應(yīng)力，= b/1.4。2.4.1缸體壁厚的計(jì)算按薄壁筒計(jì)算： 按中等壁厚計(jì)算：按厚壁筒計(jì)算： 缸體材料許用應(yīng)力；b/n=580/4=145；b缸體材料的抗拉強(qiáng)度。對(duì)于45鋼正火處理，b580Mpa；n安全系數(shù)；一般取3.55,在這里取 n=4；強(qiáng)度系數(shù)；對(duì)于無(wú)縫鋼管1；c計(jì)入管壁公差及侵蝕的附加壁厚；一般按標(biāo)準(zhǔn)圓整缸體外圓值；D缸體內(nèi)徑(mm); 2.4.2缸底厚度的計(jì)算平形無(wú)油孔：=320-0.433X30X=11.33，取11.;平形有油孔：=320-1.5X30X=19.5，取20;d0 油口直徑(mm)；2.4.3缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力計(jì)算式中：Ppl缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力；s缸體材料的屈服強(qiáng)度。對(duì)于45鋼正火處理，s340Mpa；D1缸體外徑；2.4.4缸筒徑向變形計(jì)算 式中：D 缸體材料在試驗(yàn)壓力下的變形量；E缸體材料彈性模數(shù)；對(duì)于鋼材E2.1105Mpa；缸體材料的泊松系數(shù)；對(duì)于鋼材0.3；2.4.5活塞桿強(qiáng)度的計(jì)算活塞桿強(qiáng)度計(jì)算公式為：d1 活塞桿危險(xiǎn)截面直徑；整體式活塞桿的各種類(lèi)型分別如下圖所示： 2.4.5 管路的設(shè)計(jì) 各元件間連接管道的規(guī)格按原件接口尺寸決定，液壓缸則按輸入、排出的最大流量計(jì)算。由于液壓泵具體選定之后液壓缸在各個(gè)階段的進(jìn)、出流量已與原定數(shù)值不同，所以要重新計(jì)算，如下表所示。油液在壓油管中的流速取3m/min，d2=2mm=9.3mm油液在吸油管中的流速取1m/min,d2=2mm=11.3mm兩個(gè)油管都按GB/T2351-2005選用外徑15mm、內(nèi)徑12mm的無(wú)縫鋼管。流量、速度快進(jìn)工進(jìn)快退輸入流量L/minq1=(A1qp)/(A1-A2)=(19.63x6)/(19.63-10.01)=12.24q1=0.5q1=qp=6排出流量L/minq2=(A2q1)/A1=(10.01x12.24)/19.63=6.24q2=(A2q1)/A1=(0.5x10.01)/19.63=0.25q2=(A1q1)/A2=(19.63x6)/10.01=11.763 負(fù)載圖和速度圖的確定查相關(guān)表格可知，液壓缸的工作效率=0.9，可以得到以下計(jì)算公式：?jiǎn)?dòng)：F=Ffj=880N;F=F/=1160/0.9 N=1289 N;加速：F=Ffd+Fg=580+493.20=1073.20 N;F=F/=1073.20/0.9=1193 N;快進(jìn)：F=Ffd=290 N;F=F/=580/0.9=645 N;工進(jìn)：F=Ffd+Fw=580+3183=3763 N;F=F/=3763/0.9=4182 N;快退：F=Ffd=290N;F=F/=580/0.9=645 N; 根據(jù)工況負(fù)載F及行程S，繪制負(fù)載圖（根據(jù)工進(jìn)速度V1，快進(jìn)速度V2確定下圖）：4 固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的控制原理本次設(shè)計(jì)在固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂是通過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)控制的，單片機(jī)系統(tǒng)輸出指令給電磁閥，電磁閥得電控制液壓缸打開(kāi)行程，從而來(lái)推動(dòng)大臂擺動(dòng)，該固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂上面的采樣機(jī)構(gòu)會(huì)慢慢上升，當(dāng)采樣作業(yè)完成后，電磁閥失電，液壓缸緩緩縮回行程，這樣就完成了一次煤炭采樣過(guò)程。5 固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的三維建模5.1 后臂的三維建模5.2 底座的三維建模5.3 采煤機(jī)采樣機(jī)采掘臂的三維建模結(jié) 論 通過(guò)本次設(shè)計(jì),讓我學(xué)習(xí)到了許多知識(shí)，特別是對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用方面，是我收獲最大的地方。本次的設(shè)計(jì)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包含了電動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)鋼絲繩輪這一最典型的機(jī)構(gòu)，通過(guò)查找與它相關(guān)的設(shè)計(jì)資料，到計(jì)算帶動(dòng)欄桿升降所需要在輸出扭矩從而對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括傳動(dòng)軸的校核，例如強(qiáng)度校核部分的設(shè)計(jì)，都花費(fèi)了我好多精力。同時(shí)，也讓我學(xué)到了好多知識(shí)。 在相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題的討論中，我的導(dǎo)師總是孜孜不倦的引導(dǎo)著我，幫助著我。每周一次的進(jìn)度檢查和問(wèn)題討論，促使我在正確的道路上大步前進(jìn)，不僅工作的按時(shí)保質(zhì)保量的完成得到了保證，我本人的研究能力，工作的態(tài)度也得到了充分的鍛煉和提高。這些寶貴的品質(zhì)影響著我，毫無(wú)疑問(wèn)，它們對(duì)我以后的工作，學(xué)習(xí)，生活都會(huì)起到深遠(yuǎn)而長(zhǎng)久的良好影響。也能為人生打下一個(gè)夯實(shí)地基礎(chǔ)！ 在具體的研究設(shè)計(jì)過(guò)程中，同學(xué)們也在平日的學(xué)習(xí)與生活中提供了無(wú)私與周到的幫助，充分用他們的工作熱情感染著我，鼓勵(lì)著我，讓我少走了很多彎路，再次一并致謝！另外也感謝我的父母，朋友和同學(xué)們的幫助。在做設(shè)計(jì)感覺(jué)受挫，枯燥與迷茫時(shí)，是他們?cè)谙ば牡臑槲裔尫艍毫?，鼓?lì)我不要?dú)怵H，勇敢面對(duì)。每周一次和父母的通話，與朋友和同學(xué)的長(zhǎng)談后都使我精神放松，斗志倍增，以飽滿的熱情重新投入到工作中去，感謝他們，正是他們的不懈支持和充分理解才能使我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。最后，感謝學(xué)校各位領(lǐng)導(dǎo)與老師給了我在濱海學(xué)院學(xué)習(xí)生活四年以及參加這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的寶貴的鍛煉機(jī)會(huì)，它使我深刻認(rèn)識(shí)到在知識(shí)的汪洋大海面前我是多么無(wú)知和微不足道。這是一個(gè)最好的時(shí)代，也是尊重知識(shí)，充分學(xué)習(xí)知識(shí)，掌握知識(shí)的時(shí)代。只有持續(xù)的不間斷地學(xué)習(xí)，才不會(huì)在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中落后于別人，也才能用自己的真才實(shí)學(xué)為社會(huì)做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。知識(shí)是無(wú)止境的，無(wú)價(jià)的，我愿在求真的道路上下而求索！四年的大學(xué)生活就要結(jié)束了，在大學(xué)的四年將會(huì)是我這一生的財(cái)富。從大一的懵懵懂懂。到畢業(yè)時(shí)的依依不舍。這四年我成長(zhǎng)了，這四年是我人生的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，今天借畢業(yè)論文之便，我想表達(dá)我對(duì)學(xué)校，對(duì)幫助過(guò)我的人表示誠(chéng)摯的感謝。首先需要感謝就是我的母校和我的學(xué)院，是你提供給我學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。然后是要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師，是你的不辭辛勞的指導(dǎo)，我才能順利的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的全部工作。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的中間我給你帶來(lái)的不便，在此還希望你能夠海涵。然后是要感謝我的同學(xué)和學(xué)長(zhǎng)們，正是你們的陪伴和幫助我走過(guò)了這幾年，在學(xué)習(xí)上的問(wèn)題，很多都是同學(xué)給我解決的。沒(méi)有你們，我就不能成長(zhǎng)到今天這么好。同時(shí)還要感謝我父母的養(yǎng)育之恩，是你們辛勤的工作給我換了了學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。最后我還要感謝自己。感謝自己的堅(jiān)持和努力。以后的生活將會(huì)是自己成長(zhǎng)的另外一個(gè)階段了。今天完成這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我將會(huì)和我的母校說(shuō)再見(jiàn)，但是在將來(lái)的學(xué)習(xí)和工作中，我一定拿出我們浙萬(wàn)人的氣質(zhì)來(lái)。不給母校丟臉，在工作學(xué)習(xí)中勇為人先。幾年的大學(xué)生活：苦樂(lè)參半、一生留戀。致 謝 時(shí)間過(guò)得很快，論文總算完成了，我的心里感到特別高興和激動(dòng)，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝！因?yàn)橛辛死蠋煹恼佌伣虒?dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識(shí)和做人的道理，由衷地感謝我親愛(ài)的老師，您不僅在學(xué)術(shù)上對(duì)我精心指導(dǎo)，在生活上面也給予我無(wú)微不至的關(guān)懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)，也學(xué)到了很多有用的知識(shí)，同時(shí)我的生活中的也有了一個(gè)明確的目標(biāo)。知道想要什么，不再是過(guò)去的那個(gè)愛(ài)玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風(fēng)格，認(rèn)真負(fù)責(zé)，無(wú)私奉獻(xiàn)，寬容豁達(dá)的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和提倡的。通過(guò)近半年的設(shè)計(jì)計(jì)算，查找各類(lèi)固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的相關(guān)資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因?yàn)槲沂窃趺聪氲?，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學(xué)四年的知識(shí)和反映。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是來(lái)自老師和同學(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識(shí)，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。參考文獻(xiàn)1張福學(xué)編著.固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2000。2何發(fā)昌著，邵遠(yuǎn)編著.固定式煤炭采樣機(jī)采掘臂的原理.北京：高等教育出版社，1996。3張利平著. 實(shí)用技術(shù)速查手冊(cè). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12。4李寶仁著. 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