子母剪式举升机(8)

2019-09-01 09:39

陕西理工学院毕业设计(论文)

SB5 小举升机下降按钮 1、上升

按动上升SB1按钮,此时电机M立即启动运转,机械锁打开,平台会立即上升。松开上升按钮SB1,该机将立即停止上升。

电路:总开关SB0闭合——按下SB1 ——KA1接通机械锁打开—— KM01线圈通电—— KM主触点闭合—— 电动机正转;

——举升机上升到规定位置—— SB1断开——按下SB2——KA1接通机械锁闭合——KM02线圈断电进行锁止。

2、下降

当按下下降按钮SB3时,剪刀式举升机先立即上升,等延时约1~2秒钟自动转为下降(这样可以保证在下降前将保险爪从保险齿条内抬起而不被卡住)。在下降的同时,保险爪将因两位三通电磁阀YA1通电打开而自动抬起,此时,电动机M也同时停止运转。

电路:按下SB3按钮——KA1接通机械锁打开——KM03线圈通电——KM主触点闭合——电动机反转——举升机下降到规定位置——SB3断开——按下SB2——KA1接通机械锁闭合——KM02线圈断电进行锁止

3、工作时锁止过程的说明

当平台升到工作高度后,按锁定按钮SB2,此时,剪刀式举升机下降而不抬保险爪,随着下降,当保险爪在保险齿条内滑至抵住保险齿时,举升机即被锁定不动,此时可进行汽车维修保养或检修。

4.5.3 电动机类型的选择

我国举升机构广泛采用的直流电动机或交流电动机。

直流电动机的主要优点是调速范围大、过载能力强、平滑的调速特性和较大的起动、制动转矩。但存在设备费用高、体积大和需要专用的供电电源等缺点。

交流发电机,其主要优点是结构简单和供电方便。在举升机构中,一般采用三相交流感应电动机和锥形转子电动机,其工作电压为380 V 或220V。

由于本设计是针对居民小区内的立体车库,考虑到居民用电一般均为交流电220 V,所以此双柱式举升机构选用交流电动机,且其工作电压为220V。

其中交流电动机又有:

笼式感应电动机的优点是构造简单,操纵方便,有较高的转差率,适用于直接启动,价格也便宜,缺点是启动电流大(达额定电流的4~6倍)和不能承受较多的起动次数。一般用在功率不大和工作不十分频繁的工况,如用于滑车的运行机构。

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起升机构是举升机构中主要和基本的机构。起升电动机的运行特点是:起重时惯性载荷较小,所需的加速转矩很小,只有满载稳定运行转矩的10%~20%,而电动机的平均起动转矩通常为额定转矩的1.6~1.8倍,使得起动时间短。电动机处于断续周期工作制。在举升机构机械设计中,电动机的选择是一项重要的内容,电动机的选择主要指电动机的绝缘等级、额定功率、额定电压、额定转速、种类及形式、防护等级、工作制度、调速方式、接电持续率等项目的选择,而其中最重要的是电机的绝缘等级、工作制度、防护等级的选择和电机的功率计算。

4.5.4 功率

电动机的额定功率是指在环境温度为40°C、电动机长期连续工作,其温度不超过绝缘材料最高允许温度时的最大输出功率。在举升机构电动机选择中,正确选择电动机的功率有很大的意义。功率不足,电动机将过载运行,长期过载运行,会使电动机过热而缩短其使用寿命,同时也会影响到举升机构的效率和在满载情况下举升的可靠性。功率过大,电动机的容量得不到充分利用,电动机经常处于轻载运行,效率过低,会使设备费用和重量增加,并对机械的工作性能和零部件的强度产生有害影响。

合理选择电动机功率的基本要求:在给定的工作条件和额定参数下,在额定载荷下工作时可靠的起动(即起动时间合理)并在最大工作载荷作用下具有足够的过载能力(工作中不发生停车现象)。

4.5.5 电动机的选择与验算

1、初选电动机

计算举升机构额定起重量时的静载荷功率Nj

Nj=(Q+ G0)V/60? (4.6)

式中 Q——额定举升重量,N;

G0——举升机构自重,N; V——举升速度,m/min;

?——效率。?=0.5

Q=30000N G0?800?2?10?16000N V?得Nj=2.53 KW

1.65?1.6m51/m in根据Nj查电动机产品目录选取电动机相应的额定功率Ne,并满足

Ne?kd Nj

(4.7)

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式中 kd——系数,见表4.2所示。

我们按满载情况算 Kd=1.0 Ne ? 2.53 KW

根据额定功率 Ne 选择YZR131.5m2-6 额定功率4.0 转速900r/min

表4.2 系数kd

电动机型号 JZR2、YZR、JZRH 举升机工作特性及机构工作范围 M1~M6级 M7级 M8级 满载(1~3m/min),经常满载 JZ、YZ Y M1~M6级及防爆机构 M1~M6级及某些特殊机构 kd 0.75~0.85 0.85~0.95 1.0~1.1 0.9~1.0 0.9 1.0 2、电动机可靠性的验算

通常举升机构的起动缓冲时间约为1~5s较合适,大举升重量或速度较高时取较大值。当计算的起动时间小于1s,可改选小一点的电动机,或者仍用原选电动机,而采用增加起动机电阻的方法,从电气设计上改变电动机的平均起动力矩来延长起动时间.

第5章 结 论

剪刀式举升机使用方便,占地空间较小,受到很多实力雄厚的特约维修站的欢迎,

适合我国城市的发展现状和今后趋势,在我国将有着广阔的发展前景,为大小规模的维修站解决实际问题。由于我国利用计算机CAD/CAE技术对举升机维修设备的研究起步较晚。因此,利用有限元软件ANSYS对剪刀式举升机的设计研究是很有必要的。

本次设计的剪刀式举升机有机架 、液压系统和电气系统等三大主要结构。其中,机架主要包括平台、举升臂、底座三部分;液压系统包括:高压齿轮泵及液压缸;电气系统包括:液压泵用电动机、控制开关及电控箱。当需要进行作业时,按下遥电控箱上的上升按扭,电机通电带动液压泵转动。液压泵将高压油注入液压缸下腔使活塞杆伸出,由液压泵提供动力给两侧举升机中的液压缸,再由液压缸分别顶举两侧举升支架、举升臂通过平台将高位车辆举起。两侧液压缸运行的同步性由比例调速阀来实现。从而完成了

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维修车辆的举升,实现了剪刀式举升机的功能。

通过多方面查找资料以及机械设计、工程力学、液压传动、汽车构造、电工电子、Pro/E实体建模、ANSYS有限元法分析等学科的知识,并结合剪刀式举升机的设计要求,先后完成了一下工作:

(1)确定剪刀式举升机的结构及尺寸,运动模式。

(2)对剪刀式举升机结构进行力学建模及各举升臂的受力分析,然后对举升机中主

要受力件滑轮轴、举升臂、进行了计算校核,结果表明其强度满足要求; (3)利用Pro/E三维建模和ANSYS有限元软件,对举升机主要承重结构进行强度分析,根据分析结果进行结构优化设计和改进。完成整机装配。 (4)液压系统与电路系统的选择

剪刀式举升机的设计实际上源于理发店的升降椅,其主要作用就是为汽车发动机、底盘、变速器等养护和维修提供方便。在使用中要保证同步举升,其结构特点是利用液压系统驱动两只油缸,推动举升臂,带动滑轮内移举升汽车,两侧举升机完全一致,可以左右互换。考虑到使用的广泛性,对安装地基没有过多要求,可以地面安装,也可藏地安装。这样无论大型维修厂,还是小型维修厂,都可使用,安全可靠经济。

本文虽然介绍了剪刀式举升机的整个设计及ANSYS有限元分析过程,由于知识水平和时间的限制,因此本设计部分机构会有一些不完善的地方,分析时受力情况比较理想,在实际生产过程中可能会有所偏差,应根据实际情况详加考虑。

值此本科毕业论文完成之际,凝望掘作,感怀颇多,谨向所有给予过我关心、爱护、支持和帮助的老师、同学、朋友和家人表示深深地谢意!

衷心感谢我的指导教师齐晓杰教授给予我的全面指导和关心,感谢王强老师的耐心帮助。在整个毕业设计的过程中,从总体方案的设计到图纸的绘制,我得到了他们全面、认真、细致、严格的指导。他们那认真工作、以身作则、严谨治学的态度和精神为我做出了良好的表率。 感谢指导教师在毕业设计期间给予的学业上的精心指导,治学上的严格要求。我衷心祝愿恩师身体健康、一切顺利!

同时感谢四年来给予我很多知识、关怀和帮助的老师们,从他们身上我不仅学到了好多理论实践知识,更学到了做人做事的态度,这些知识以及老师们言传身教的做人做事道理将会伴随我今后的学习和工作!

马上就要离开这个学习、生活四年的校园了,感谢那些给予过我关心、帮助的老师和同学,正是有了大家的关怀、鼓励,此毕业设计才得以顺利完成。

由于本人知识有限,加之有关本设计题目的资料较少,所以在设计过程中出现的纰

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漏错误还请各位领导、老师和同学给予指正。

再次对我的恩师们表示深深的谢意!最后真心的祝愿我的母校黑龙江工程学院发展地越来越好!

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