剪叉式液压升降台Word文档格式.docx

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1.2升降平台分类

按照移动的方方式分为：

固定式、拖拉式、自行式、车载式、可驾驶式。

固定式：

这种方式是盛机械升降稳定性好，适用围的产品，他主要用在车间生产线的高度差之间货物，运输货物，材料，装配线，工件使用装配时候调节工件与设备高度等。

车载式：

是为提高升降平台的机动移动性，将升降平台固定车上，由汽车引擎提供动力，无需外接额外动力设备，实现车载式升降平台的升降功能。

这种方式可以适应工厂区外的高空作业任务。

液压式：

液压式是广泛应用于汽车制造，集装箱装卸，模具制造等各种场合和工厂的生产线，可以用在不同的海拔高度，同时，可配备各种类型的外表形式，具有多种控制方式，具有升降平稳，准确，频繁启动的优点，承载能力大和其他应用程序，可以有效地解决工业工厂中各种困难的升降工作。

曲臂式高空作业平台：

曲柄能悬，工作臂可伸缩，可以在多点起吊点跨越一定高度的障碍物或工作；

在这个平台上，承载能力大，可以同时提供两个以上的人的工作，并会带来一定的设备，可在一个360度旋转一定的半径，升降平台是移动方便。

筒式：

套筒液压升降平台广泛应用于多级液压缸垂直升降，高强度的材料和材料的机械性能的高标准的使用，塔体壮构造的使用，可使升降平台具有较高的稳定性。

可驾驶式：

又名车载式，由升降平台和汽车两局部配套改装组成的。

它使用汽车引擎动力，实现升降平台的升降功能。

1.3液压升降台的工作原理

升降机由行走机构，液压机构，电动控制机构，支撑机构组成的一种升降机设备。

液压油由叶片泵形成一定的压力，经过滤油器、隔爆型电磁换向阀、节流阀、液控单向阀、平衡阀进入液缸下端，使液缸的活塞向上运动，提升重物，液缸上端回油经隔爆型电磁换向阀回到油箱，其额定压力通过溢流阀进展调整，通过压力的表观察压力表的读数值。

液压升降平台的剪叉机械构造，使升降机起升有较高的稳定性，宽大的作业平台和较高的承载能力，使高空作业围更大、并适合多人同时作业。

它使高空作业效率更高，平安更保障。

用户可根据自己的使用围选用动力方式及配置：

1.动力系统：

电瓶直流供电、单相或三相电源，柴油机，液压泵。

2.行走：

辅助自行式、两轮牵引式、自驾式、以及汽车改装式。

3.支腿：

机械支腿、液压支腿、普通手摇支腿、抽拉式支腿。

4.控制系统：

防爆式电控系统、遥控式控制系统、PIC控制系统。

1.4液压缸驱动的剪叉升降平台的国外产品现状

更多的海外生产下降平台的状态，如日本、德国、美国、英国。

起落台已经在国外开展很久了，多节单节段，移动，固定的，在工业，航空，船舶，商业应用广泛，仓库码头。

国外设计升降设备较早，拥有丰富的经历，他们在不断开发新的产品，并且应用在新的工作环境中，耐用度比国大多数升降台好。

升降平台目前广泛采用的是基于双铰接剪叉构造的开展，经过长时间的开展，改良，升降平台，形成不同的功能特性，比方：

固定式、自行走式、高空作业式等。

1.5课题研究的目的意义

通过研究剪叉式升降台可以了解零部件设计过程，整机装配的设计标准，三维模块化建立，让学习零散知识模块化，规化。

运动仿真是UG/CAE（puterAidedEngineering）模块中的主要组成局部，他能把许多复杂的运动分析，动态分析和二维或者三维的机制。

利用UG建模功能建立一个三维模型，利用UG／运动的三维模型的每个组件的功能提供了一个动态数据，之间建立相应的连接组件之间可以建立一个仿真模型。

UG/Modeling的功能能够对运动机构进展大量的装配分析工作、运动性合理分析工作等，得到很多运动机构的运动数据。

运动学和动力学的运动是运动的仿真模型，验证了该机制的设计是合理的分析，改变和可以使用图形输出部件的位移，加速度，速度和力量的协调。

1.6课题研究的主要容

1.对剪叉式升降台工艺构造的设计

2.剪叉式升降平台2局部应用UG软件建模

3.UG软件实现剪叉式升降台的装配

4.UG实现剪叉式升降台运动的仿真

综上所述，本研究的重点是基于剪叉式升降平台UG三维建模，完成设计和基于UG软件过程模型的建模，实现运动仿真。

在这根底上。

对相应的机构进展构造分析，认识并了解相应的构造功能，并确定模型总体的参数及机构型式，定位方式和驱动方式，对模型工作部件的设计和计算。

2剪叉式液压升降平台机构位置参数

2.1剪叉式液压起落平台位置参数剖析

本设计设计升降平台起升最大高度大约在九米，使用六组剪叉，为固定式液压升降平台，平台上外表尺寸24501350mm，载重300kg，采用矩形钢。

提升的一组最大的剪叉臂机构与上平台连接式固定铰链连接，另一端铰接滑块，平台提升/下降，滑靴在滑槽的钢平台脚，可以适应剪叉机构变变化。

经设计筛选四个液压缸作为动力，机构受力如下列图，设计相关尺寸数据

图2-1构造图

〔2-1〕

列虚功方程：

2-2构造受力图

H和J为下端液压缸上下耳环两点

G和I为上端液压缸上下耳环两点

α为剪叉杆与水平线之间的角度

为耳环与相固定的剪叉臂之间的固定角度

为耳环自身两孔中心距离

为耳环下端中心孔到剪叉穿插中心孔距离

P为负载

L为剪叉杆两端连接孔圆心的距离

由以上公式代入得力F为：

〔2-2〕

2.2剪叉式液压升降平台具体分析

本课题采用根本参数如下：

本设计设计升降平台起升最大高度大约在九米，使用六组剪叉，剪叉臂升到最大高度之间角度成九十度，由升降高度和使用剪叉组数以及最大高度剪叉杆之间的角度计算得升降臂的长度L应为2150mm，耳环中心距取值200mm，值选取985mm，载重300kg，平安系数取2，角度取30度，升降平台重量取值200kg，由平安系数取2时，P应取值10000N，但是剪叉升降平台由对称两局部组成，所以计算时只计算一半，所以P取值还是5000N，具体取值数据如下：

，=985，=200，=5-45度，P=5000N

首先计算液压缸与水平线之间角度变化围，由公式〔2-1〕可以计算得到，式中，L=2150，由5度变化到45度，所以可以计算得到度时°

；

°

时，°

，将2.1中公式代入虚功方程中可以得到如下公式：

〔2-3〕

将以上数据代入可以得到当°

时F=18850N；

当°

时F=5000N。

升降台在50s升到规定的九米高度，所以上升的速度，速度为0.18m/s.

剪叉杆各点具体受力数据引用公式组〔2-2〕得到具体结果如下

因为°

时杆受力较大，计算此时各点的力，此时，°

，，°

，，，，由以上数据求得如下结果：

F1=2712;

F2=3500;

F3=-4580;

F4=5232;

F5=212;

F6=-13104;

F7=3191;

F8=57910;

F9=-2980;

F10=-44806;

F11=-1389;

F12=-63143;

F13=3257;

F14=4408

剪叉杆的校核

与液压缸连接的的剪叉杆受力最大，受力情况如下：

图2-3液压顶杆受力图

受力在*轴受力投影如上图：

在受力F1处受扭矩最大，

分析轴向力的作用，先计算杆的横截面对Z轴惯性矩，

并且知道z的变化为；

y的变化为

由以上可以求得

图2-4剪叉杆界面

又,

其中为剪叉杆实际工作应力

为质料的极限应力，关于45号钢材为340Mpa

n为平安系数，一般大于1，这里取2，经计算所设计符合要求。

3剪叉式升降平台模型建立

3.1UG简介

UG〔UnigraphicsN*〕是SiemensPLMSoftware公司编制的一款为解决产品工程方案的应用软件。

用户可以使用它的数字化造型和验证手段来了解产品设计及加工过程。

UnigraphicsN*给予用户的虚拟产品设计和工艺设计提供了经过实践验证的解决方案。

UG成功是因为为客户提供无与伦比的解决方案的成功经历，这些UG提供的解决方案可以全面完善地改善设计过程的效率，削减本钱，并剪短产品完成的时间。

UG软件使用围随着PC硬件的开展和个人用户的快速增长，在PC上的应用取得了较快的增长，现今已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。

UG主要功能：

工业设计

N*为那些培养创造性和产品技术革新的工业设计和风格提供了强有力的解决方案。

利用N*建模功能，复杂的产品形状和机构能被工业设计师迅速地建立和改良，并且使用先进的渲染和可视化工具来最大限度地满足设计概念的审美要求。

产品设计

N*包含了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。

N*拥有高性能的机械设计和制图功能，为机械制造与设计提供了便利性和灵活性，以满足工业中设计任何复杂产品的需要。

仿真、确认和优化

在N*环境中，使用者可以以数字化的方式仿真、确认和优化产品及其开发过程。

生产商可以通过在开发设计过程中较早地运用数字化仿真性能来改善产品质量，同时减少甚至可以去掉用于实验样机的昂贵耗时的设计、构思，以及对变更周期的依赖。

NC加工

UGN*环境中的加工根底模块为联接UG所有加工模块提供根底框架，该模块为UGN*的所有加工模块提供一个一样并且操作界面简洁的图形化窗口环境，使用者可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的实际情况并且可以对其进展图形化修改。

模具设计

UG是现在较为流行的一款模具设计软件，主要是因为其功能强大。

模具设计过程复杂，，但其中分模是其中关建的一步。

分模有两种方式：

一种是自动分模，另一种是手动分模，当然也不是纯粹的手动，也要用到自动分模工具条的指令，即模具导向。

MoldWizard〔注塑模向导〕是基于N*开发研究的，用户可以利用注塑模具设计的专业模块，模块中配有常用的模架库和标准件，来根据自己的需要方便的进展调整，还可以开发标准件，很大程度上提高了模具设计的效率。

MoldWizard〔注塑模向导〕模块提供了整个模具设计流程，包括产品装载、排位布局、分型、模架加载、浇注系统、冷却系统以及工程制图等。

整个设计过程非常直观、快捷，它的应用设计让普通设计者也能完成一些中、高难度的模具设计。

3.2剪叉式液压升降台模型的建立

利用UG软件建立了剪叉式升降平台的模型。

具体模型效果如图：

图3-3平台组成图

起升工作臂外臂使用矩形钢，打孔加轴套，减少摩擦力，连接孔大小为，中间连接架孔大小为，总长度为2250mm

中间用钢管联接，使用沿管道扫描建模

图3-5支撑管建模图

为了使推力更好的推动剪叉臂的伸缩，采用了支架轴上加耳