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大型H钢翻转提升机构设计
作者: admin    日期:2021-05-16    作品编号:004    价格:¥100元    人气热度:61 ℃
 
 

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1.1课题来源及研究的目的和意义

随着经济的不断发展,大型工业与民用建筑不断的出现,以至使得像大型H钢这样的钢材有着大量的市场需求。2005年推出的《钢铁新政》确立了一个重要的的产业政策是注重钢材的节约使用,发展循环经济,是实现钢铁工业可持续发展的必由之路。同时还明确指出H型钢材是绿色环保产品,要大力推广应用。因此可以说,H钢远期需求依然很大。在H钢的价格方面有利好因素,首先,板材价格持续上涨,自2005年以来,以冷轧为带动,中厚板,热卷以及螺纹等的价格都有不同程度的上涨。尤其宝钢调价以来,板材价格在此带动下持续高涨。钢市场逐步回暖也给H型钢市场形成了一个比较稳定的外部环境。其次,国外H型钢市场行情较好,为我国H型钢出口创造了一个有利环境,日本,美国及欧洲等地H型钢市场逐步回暖,价格均有不同程度的程度的回升,国内市场进口H型钢与国产H型钢价格差距已经消失,对国内市场不再构成威胁,反而有利于国内钢材的出口。大型H钢提升翻转机机构在在这个经济背景下产生。

H钢虽然可以用热轧的方法制造,但只能在端面高度为400~600mm范围内取得最佳经济效果,小于或大于这个范围,用其它焊接方法制造更为有利。同时,在焊接生产加工中,当H钢完成组对并进行一面的焊接后,需要将其翻转,以便焊接另一面。但由于H钢体积大、重量重,人工很难翻转,所以需要专用的设备,尤其是在大批量生产中,就更需要一种翻转提升机构来完成这一操作,以提高生产效率。大型H钢翻转提升机就是应用在这种场合下的设备。

1.2同类设备目前的发展着状况

对于翻转机构,现在已有很多的形式。如有框架式、头尾架式、链式、环式、推举式等。并已在实际生产中用于各种工件的翻转。目前国内还未对各种形式的翻转机制订出系列标准,但国内已有厂家生产头尾架式的翻转机,并成系列。

另外,配合焊接机器人使用的框架式、头尾架式翻转机,国内外均有生产。它们都是点位控制,控制点数以使用要求而定,但多为2点(每隔)、4点(每隔)、8点(每隔)控制,翻转速度以恒速的为多,但也有变速的。翻转机与机器人联机按程序动作,载重量多在20~3000之间。例如我国汽车、摩托车等制造行业使用的弧焊机器人加工中心,已成功地采用了国产头尾架式和框架式的焊接翻转机,由于是恒速翻转,点位控制,并辅以电磁制动和汽缸锥销强制定位,所以多采用交流电动机驱动、普通齿轮副减速,机械传动系统的制造精度比轨迹控制的低1到2级,造价便宜。提升机构主要有机械式和液压式两种,且各种提升设备已形成标准系列。

机械式提升机构通常是以省力的钢丝绳滑轮组作为执行构件的,所以可以有较大的提升范围,滑轮组一般使用定滑轮、定滑轮和动滑轮、双联滑轮组(四分支)、双联滑轮组(八分支)等几种形式。另外在机械式提升机构中,也有采用齿轮和齿条进行提升,但采用这种机构的设备一般只适用于小型货物、轻载情况下的提升作业。

液压式提升机构也是常用提升机构中的一种。它采用液压作为动力源,包括有使用液压马达,其执行提升的机构同机械式。由于液压缸的行程有限,对于较大行程的提升都设计有增加行程的装置,如X形的支架。因此,液压式提升机构多用于升降台、汽车翻斗等不需要很大行程,但却有较大载重的设备中。



第2章 系统总体设计


2.1初始参数的拟订

翻转的H钢最大尺寸为:高1200mm、宽600mm、长18000mm,最大质量为10吨。每个翻转机构设置1台翻转电机,要求机构能实现正反方向任意角度的翻转。提升机构的最大提升高度为800mm。整个系统由3个翻转提升架组成,分别编号为Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号。Ⅰ号与Ⅱ号之间相距4m,Ⅱ号与Ⅲ号之间相距7m。各翻转提升架之间放置输送辊道。

2.2机构的选择及各部分形式的确定

根据对题目“大型H钢翻转提升机构设计”可知,该机构主要有两部分组成,即翻转机构和提升机构,现分别对这两种机构进行讨论。

2.2.1翻转机构

翻转机构是将工件沿水平轴转动或倾斜,使之处于有利于加工位置的变位设机构。常见的




4.2轴的结构设计及校核

4.2.1轴的设计及计算

系统中有主动轴1根,空场链轮轴1根、滑轮轴1根及电动机采用摆架式张紧安装时使用的销轴1根。现仅对主动轴做精确的设计计算。

1、输出轴上的功率、转速和转矩

链条的传动效率为=0.98,则             

=1.9992/0.98=2.04



2、作用在链轮上的力

由第2章链条的受力分析可知,=25000N,=23477N。

3、初步确定轴的最小直径

选取轴的材料为45钢,调质处理。取=112,于是得    


轴的最小直径处为安装链轮处,此处有一个键槽,轴径应放大6%,即,取。

 

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