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                                          熱點推薦詞:

                                          單梁起重機端梁U形槽成形電子設備的研發

                                          時間 :2022-06-15 來源: 未知 點擊數 : 9029

                                          附注為目標公司鄰近商情,不代表者本司看法,如有須要產品,請聯絡我們18013109198

                                          趙偉哲 王京偉

                                          摘 要:該文研發了專供于單梁起重端梁U 形槽的成形電子設備,該電子設備操作方式單純,手動化某種程度高,滿足用戶了U 形槽的大批量化制造。通過卷揚式除雪轎車同時實現了配件的手動每邊料,將配件存料、運載、折斷、裝車五個機柜密切并行,形成蛋卷。具備手動登位機能的可移動成形下模使配件手動對中,確保成形的連續性,易于同時實現端梁的適用性制造。該電子設備的研發及啟用大幅提高了U 形槽端梁的制造工作效率,減少了工作量,具備較低的推展價值。

                                          關鍵字:單梁起重;U 形槽;成形;手動每邊料;登位;大批量化

                                          中圖科同盤屬:TH211+.3 歷史文獻N53SI241SV:B 該文序號:1001-0785(2020)23-0076-04

                                          0 結語

                                          隨著經濟的高速路發展,單梁起重作為一種輕較大型的建筑施工,配和電動葫蘆愈來愈廣為的應用于廠房、庫房、料倉等相同公開場合樁基貨物運輸,大幅提高了制造工作效率和減少了工作量,因此單梁起重的供應量日漸減小。

                                          1 電子設備總體計劃簡述

                                          1.1 U 形槽橫截面

                                          為滿足用戶氣壓的須要,相同跨距、排水量的起重,U形槽的度H、長度B 有所相同。U 型槽兩邊度的多寡差也是影響端梁適用性的重要不利因素,如圖1 所示。

                                          圖1 U 形槽橫截面

                                          1.2 計劃簡述

                                          U 形槽成形電子設備主要由主體鋼架、折斷動力系統、成形每邊模、手動每邊料除雪轎車等分組成。如圖2所示。

                                          1. 后裝車架 2. 成形下模 3. 主體鋼架 4. 升降導柱 5. 前運載架 6. 存料架 7. 手動每邊料除雪轎車 8. 折斷動力系統 9. 成形上模

                                          圖2 U 形槽成形電子設備總體結構圖

                                          該電子設備以主體鋼架為載體,連接前運載架和后裝車架,存料架又和前運載架連接,依次設置存料、運載、折斷、裝車等4 個機柜。折斷動力系統安裝在主體鋼架上,成形上模和動力系統的液壓缸鉸接,上模和主體鋼架之間設置兩根升降導柱,下模在動力系統的作用下,以導柱為導向,向下運動,配合成形下模完成U 形槽的精準折斷成形。存料架用于U 形槽折斷前的存料,一次可存放數十個,滿足用戶大批量連續制造的須要。從存料到裝車整個過程中配件的移位依靠除雪轎車手動操作方式,形成了存料- 運載- 折斷- 裝車的手動化流水制造,制造工作效率高。雙梁起重

                                          具體工作過程:啟動除雪轎車運行至存料架,除雪轎車帶動工件運行至成形每邊模之間,兩邊下模向內移動,手動對中配件折斷動力系統啟動,上模下移進行折斷成形。成形后上模上移至原位,兩邊下模向外移動至原位,脫離工件,除雪轎車帶動下一工件至每邊模之間,同時將成形后的上一U 形槽推至后裝車架進行裝車。重復上述動作,即可完成U 形槽的連續手動化制造。

                                          2 關鍵問題研究與分析

                                          2.1 滿足用戶折斷力的需求

                                          U 形槽成形上、下模折斷吻合過程是一個自由彎曲的過程,所需自由彎曲力

                                          式中:U 形板厚t =6 mm,長度L=5 000 mm,圓角半徑r =12 mm,U 形槽材料多為Q235B,其抗拉氣壓σb=375 ~ 500 MPa,取安全系數K=1.3,所需最大自由彎曲力F=455 kN。

                                          該電子設備折斷動力系統以液壓為動力,液壓缸為元件,選擇液壓缸直徑為320 mm,在公稱壓力為16 MPa 時,推力為128 kN,該電子設備設置4 個液壓缸,同步動作推力可達512 MPa,滿足用戶折斷力的需求。雙梁起重

                                          2.2 基于SolidWorks 的仿真分析

                                          主體鋼架是整個成形電子設備的載體,起到連接其余各部件的作用,故在設計中滿足用戶鋼架氣壓和剛度要求至關重要。主體鋼架為橋式結構,主要分為立柱、上橫梁兩部分。利用SolidWorks 中的Simulation 模塊可以精確模擬鋼架的受力情況。以立柱橫截面、上橫梁長度和度為參數變量,反復計算,在滿足用戶使用要求的前提下,達到結構最優、消耗鋼材最少的目的。優化后鋼架最大應力為198 MPa,小于材料的許用應力230 MPa,最大變形為1.75 mm,小于跨距2 000 mm(兩邊立柱的中心距)的1/1 000,從而滿足用戶剛度和氣壓的要求。如圖3 所示。

                                          圖3 主體鋼架受力計算結果

                                          2.3 具備手動登位機能的可移動下模設計

                                          常見的折斷模具均為固定式結構,若該電子設備采用固定下模,僅可以適應同一長度U 形槽的制作,在成形后,配件和下模在摩擦力的作用下有些許的膠合,再加上U形槽本身的回彈作用,使U 形槽和壓輥之間產生一定的擠壓力,卸料困難。因此,設計一套具備手動登位機能的可移動下模。如圖4、圖5 所示。雙梁起重

                                          該下模主要由液壓缸、導向板、導向輥、導向輥安裝座、登位裝置、壓輥、頂桿裝置各部分組成。導向板外形為階梯斜坡形,左側安裝液壓缸,垂直側與頂桿裝置接觸,頂桿裝置中頂桿以滑鍵為導向,在滑座中可進行移動。登位裝置由拉伸彈簧、彈簧安裝座、螺母座、調整螺桿各零部件組成,螺母座固定不動,安裝座利用螺栓安裝在壓輥上。

                                          1. 液壓缸 2. 導向板 3. 導向輥安裝座 4. 登位裝置 5. 頂桿裝置 6. 導向輥 7.U 形槽展開狀態 8. 壓輥裝配

                                          圖4 可移動下模結構示意圖

                                          1. 螺母座 2. 調整螺桿 3. 拉伸彈簧 4. 彈簧安裝座

                                          圖5 登位裝置示意圖

                                          當液壓缸活塞桿收回時,拉動導向板向左移動,導向板上的階梯將向左方向的運動轉化為沿頂桿方向的運動,頂桿推動壓輥向內移動,同時壓輥拉動登位裝置使彈簧處于拉伸狀態,產生一定的拉力。兩邊液壓缸的同步動作使兩邊壓輥同時向內移動,安裝在壓輥上的導向輥使配件手動居中,滿足用戶折斷要求。

                                          當壓槽機上模向下運動完成折斷后,液壓缸活塞桿做伸出動作,壓輥在拉伸彈簧拉力的作用下回到原位,同時實現手動登位機能,易于U 形槽成形后的卸料操作方式。登位裝置上設置調整螺桿,旋轉螺桿可調整拉伸彈簧的初始拉力,易于調整下模登位所須要的拉力大小。雙梁起重

                                          2.4 手動每邊料除雪轎車的設計

                                          除雪轎車由運行跑車裝置、運行驅動裝置、連接架、升降驅動裝置、導向裝置和電磁吸盤各部分組成。安裝在主體鋼架上,以鋼架上的工字鋼為運行軌道做往復運動。同時實現U 形槽從存料、運載、成形到裝車整個過程的手動化。如圖6 所示。

                                          1. 運行跑車裝置 2. 運行驅動裝置 3. 連接架4. 升降驅動裝置 5. 導向裝置 6. 電磁吸盤

                                          圖6 除雪轎車結構示意圖

                                          運行驅動裝置上設置一套運行電機和兩個卷筒,卷筒上纏繞鋼絲繩,鋼絲繩出繩端分別固定在主體鋼架的兩邊。電機齒輪輸出軸嚙合卷筒上的齒輪,使兩個卷筒同向旋轉運動,達到鋼絲繩一松一緊的目的。升降驅動裝置設置一套升降電機和一個卷筒,電機輸出軸帶動卷筒旋轉,從而帶動電磁吸盤沿著導向裝置每邊移動。當除雪轎車處于存料區時,電磁吸盤下降,接觸工件后吸盤通電,吸附工件,手動上料。驅動裝置順時針旋轉,右側卷筒鋼絲繩松開,左側卷筒收緊,在左側鋼絲繩的反作用力下,除雪轎車向左運動至每邊模中間,電磁吸盤斷電,手動落料,同時連接架上的推板將上一成形后的U 形槽送至裝車機柜。然后驅動裝置逆時針旋轉,右側卷筒鋼絲繩收緊,左側卷筒松開,除雪轎車移動至存料處,等待下一循環動作。整個過程采用PLC控制,除雪轎車手動進行每邊料,不需人工干預,制造工作效率高,同時實現大批量化制造。雙梁起重

                                          3 結束語

                                          該U 形槽成形電子設備將配件的上料、折斷成形、下料形成了蛋卷,手動化某種程度高,適用品種多,同時實現了適合單梁起重端梁U 形槽的大批量化制造,大幅提高了產品的制造工作效率,減少了工作量,制造的U 形槽成形一致,為整個單梁產品的互換奠定了基礎,值得大力推展。

                                          參考歷史文獻

                                          [1] 機械設計手冊編寫組. 機械設計手冊[M]. 北京:化學工業出版社,2008.

                                          [2] 中國模具設計大典編寫組. 中國模具設計設計大典. 第3 卷[M]. 南昌:江西科學技術出版社,2003.

                                          [3] 劉常. 基于ANSYS 的工程機械鋼結構優化設計分析[J].中國機械, 2014(9):210.

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