119 敞口油桶搬运车—液压系统
119 敞口油桶搬运车液压系统,敞口,油桶,搬运车,液压,系统
编 号 20050384 江西农业大学 工学院毕 业 设 计 材 料专 业 机械设计制造及自动化学生姓名 彭江涛材 料 目 录序号 附 件 名 称 数量 备注1 毕业设计论文 12 毕业设计图纸 273 设计任务书 1二九年五月题 目 敞口油桶搬运车液压系统 编 号 20050384 江西农业大学 工学院毕 业 设 计 材 料专 业 机械设计制造及自动化学生姓名 彭江涛材 料 目 录序号 附 件 名 称 数量 备注1 毕业设计论文 12 毕业设计图纸 273 设计任务书 1二九年五月题 目 敞口油桶搬运车液压系统学校代码:10410序 号:050384本 科 毕 业 论 文题目: 敞口油桶搬运车液压系统 学 院: 工 学 院 姓 名: 彭江涛 学 号: 20050384 专 业: 机械设计制造及其自动化 年 级: 05 级 指导教师: 刘木华 二 OO 九年 五 月目录1 绪 论 .11.1 引言 . 12 总体方案及工作原理 .12.1 总体设计条件 .12.2 液压系统技术要求 .12.3 液压系统工作要求 .12.4 负载分析 .22.5 液压系统原理图的拟定 .23 顶杆液压缸设计与计算 .33.1 顶杆液压缸内缸的设计与计算 .33.1.1 顶杆液压缸内缸的校核 .33.1.2 顶杆液压缸内缸的设计要求 .33.2 顶杆液压缸活塞杆的设计与计算 .43.2.1 顶杆液压缸活塞杆的校核 .43.2.2 顶杆液压缸活塞杆的设计要求 .53.3 顶杆液压缸活塞的设计与计算 .53.3.1 顶杆液压缸活塞杆的校核 .53.3.2 顶杆液压缸活塞的设计要求 .63.4 顶杆液压缸导向套的设计 .63.5 顶杆液压缸小柱塞缸的设计与计算 .63.5.1 顶杆液压缸小柱塞缸的校核 .63.5.2 顶杆液压缸内缸的设计要求 .73.6 顶杆液压缸小柱塞杆 .73.6.1 顶杆液压缸小柱塞杆的校核 .73.6.2 顶杆液压缸小柱塞杆的设计要求 .73.7销轴、耳环的联接计算 .83.7.1 活塞杆端部的连接计算 .83.7.2 底板支撑耳环和机架联接计部分计算 .83.8顶杆液压缸底板的设计和计算 .93.8.1 顶杆液压缸底板的计算 .93.8.2 顶杆液压缸底板的设计要求 .103.8.3 顶杆液压缸底板钢珠部分的装配 .113.8.4 顶杆液压缸底板卸油部分的装配和工作原理 .113.8.5 顶杆液压缸底板小活塞部分的装配 .113.8.6 顶杆液压缸底板其他部分的装配 .124 夹杆座管液压缸设计与计算 .144.1 夹杆座管液压缸的设计和计算 .144.2 夹杆座管活塞杆的设计 .144.3 夹杆座管液压缸缸缸盖 .155 焊接部分的要求 .155.1 焊接的定义 .155.2焊接用的气体 .155.3焊条的选用 .165.4 焊前预热的目的 .165.5 焊蕊 .165.6 药皮 .165.7焊接采用电流 .165.8 焊接根据钢的分来可以分为不同的焊接: .175.8.1 低碳钢(含碳量0.6%) .17致 谢 .18参考文献 .19敞口油桶搬运车摘要 介绍一种敞口油桶搬运车的结构、工作原理、设计原理。现有的油桶搬运车仅适用于搬运闭口油桶,它是通过卡钩卡住上盖和桶边进行吊装,这种吊装油桶搬运机对敞口油桶无法进行吊装运输。敞口油桶是一种上口无盖的油桶,广泛适用于化工、冶金等生产领域中。其内通常都装有高温液体和腐蚀性液体,搬运困难,目前敞口油桶的搬运通常是油桶置于小平板推车上进行的,工作很不可靠,往往会造成内装物溅出而伤人及浪费原料等生产事故。现根据实际生产需要,采用液压运输车,只需一个人操作,省力、速度又快,摆放整齐、 ,原 4-5 人,年花费工资为 7-8 万,现一个人只要 2 万,年节约 6 万左右,车轮只需 0.4 万,而且经用 3 年也不会损坏,坏了只需要换几个轮子及一些液压元件,总共不超过 0.03 万元,经济效率特别的高。关键词: 油 桶搬运车液压技术节约成本The development of openjerrican transportation machineAbstract The exposure of a tank car carrying the structure, working principle, design principles. Removal of existing tank cars carrying only applies to closed tank, hook it through the card stuck to the superstructure and barrels while lifting, the lifting of the oil drum handler exposure can not be lifting the transport tank. Exposure tank is a catchy cover of the oil drums, widely used in chemical, metallurgical and other production areas. Usually equipped with its high-temperature liquids and corrosive liquids, handling difficulties, the current exposure is usually removal tank oil drum placed on a small flat panel carts, and work very reliable, often caused by spill contents wounding and a waste of raw materials and other production accidents. Is based on the actual production needs, the use of hydraulic vehicles, just one person operation, energy, speed fast, neat display, the original 4-5, and 7-8 years for the cost of wages million, is a person who has only 20,000 annual savings of about 60,000, 04,000 wheels only, but also by the use of 3 years will not be damaged, broken only changed a few wheels and a number of hydraulic components, a total of not more than 00,300 yuan, in particular the high economic efficiency . Key words: Oil drums Truck Hydraulic Technology Cost savings江西农业大学毕业设计(论文)任务书论文(设计)课题名称 敞口油桶搬运车液压系统 学生姓名 彭江涛 院(系) 工学院 专业 机械设计制造及其自动化指导老师 刘木华 职称 教授 学历 博 士毕业设计(论文)要求:1. 要求在完成论文期间,态度端正,积极主动;2. 查阅相关的文献资料,通过查阅文献资料扩充知识面;3. 设计说明书和图纸符合国标规定和工学院毕业设计要求;4. 绘制零件图和装配图,图纸量不少于 1.5 张 A0 图纸,要求字数不少于 6000 字;5. 完成电子文档及 PPT 文档,并打印装订成册。毕业设计(论文)内容与技术参数:1. 油桶高度 1000mm;2. 油桶直径 580mm;3. 油桶及胶渣重量 200kg,胶渣温度 180-200 度4. 油桶提升到离地面 250mm毕业设计(论文)工作规划:12008 年 11 月12 月:接受毕业设计任务,查阅整理文献资料;22009 年 1 月:确定课题设计方案;32009 年 2 月4 月:绘制设计图纸及编写设计说明书;42009 年 5 月 10 日之前:定稿打印,装备毕业设计答辩。接受任务日期 2008 年 12 月 1 日 要求完成日期 2009 年 5 月 10 日学 生 签 名 2009 年 5 月 10 日指导教师签名 年 月 日院长(主任)签名 年 月 日敞口油桶搬运车液压系统11 绪 论1.1引言现有油桶搬运机仅适用于搬运封闭油桶,他是通过卡钩卡住上盖和桶边进行吊装,这种吊装油桶搬运机对敞口油桶无法进行吊装运输。敞口油桶是一种上口无盖的油桶,广泛用于化工、冶金等生产领域中。其内通常都装有高温液体或腐蚀性液体,搬运困难,目前,敞口油桶的搬运通常是油桶置于小平板推车上进行搬运的,工作很不可靠,往往会造成内装物溅出而伤人及浪费原料等生产事故。现根据生产实际的功能要求,采用液压技术,研制了一种结构简单,成本低廉的敞口油桶搬运机, ,并已在江西星火化工厂投入使用,一年多生产应用实践证明,该机构操纵灵活、动作准确、性能可靠、生产效率高。2 总体方案及工作原理总体方案确定的依据:完成敞口油桶的搬运,保证桶内的高温液体或腐蚀性液体不往外溅出。既可以节约成本,而且不会造成桶内装物溅出而伤人及浪费原料等生产事故。2.1总体设计条件(1)拟定油桶直径为 580mm,油桶高度 1000mm;(2)油桶及胶渣重量为 200kg;(3)胶渣温度为 180到 200;(4)运输距离为 30m;(5)工作可靠,操作方便,节约成本。2.2液压系统技术要求(1) 拟定油桶夹紧后的直径为 574mm,上升行程 H 不低于 300mm。(2) 液压缸活塞杆顶升力 F=3000.(3) 夹杆座管液压缸内弹簧最大弹力产生的压强需要小于吊架对顶杆液 压缸产生的压强,以确保当液压缸内压强升高时,先克服弹簧的弹力,再克服吊架的重力。(4) 最大脚踏力不超过 300N。2.3液压系统工作要求液压系统动作过程:脚踩踏板,使液压系统油压上升在比较小的压强下,液压油驱动夹杆座管敞口油桶搬运车液压系统2活塞杆,使弹簧受压,夹杆座管活塞杆水平移动抱桶手臂在液压系统的作用下夹紧油桶由于手臂被导向键挡住,达到手臂夹紧油桶的极限位置夹杆座管活塞杆停止运动液压系统的压强继续增大当压强大到可以驱动活塞杆带动整个吊架时活塞杆带动座管机架上升使手臂上升直到碰到油桶的上边缘被挡住不能再上升液压系统油压继续增大当压力大到可以驱动活塞杆、吊架和油桶的总重量时夹紧的油桶将提升,并到离地约 250 的高度一定时长的保压,使油桶高度保持不变踩放油杆,释放有压力的液压油活塞杆缓慢下降,被夹紧的油桶缓慢达到地面活塞杆继续下降,直到吊架落到支撑的筋板上手臂在弹簧的作用下缓慢张开松掉放油杆。2.4负载分析(1)工作负载 Fg工作负载为油桶及其内装物重量,按 2500N 计算,即:Fg=2500N(2)吊架、抱桶手臂、活塞杆重量吊架、抱桶手臂、活塞杆重量按 Fq=250N 计算,即:(3)摩擦阻力及其它因素阻力 Ff阻力及其它因素阻力按 Ff=250N 计算。(4)总工作负载 F=3000N2.5液压系统原理图的拟定 1234561、 23、 45、6敞口油桶搬运车液压系统33 顶杆液压缸设计与计算3.1顶杆液压缸内缸的设计与计算液压缸内缸选用内径为 35mm,壁厚为 3.5mm,长度为 474mm 的 45 号钢的无缝液压钢管。3.1.1顶杆液压缸内缸的校核校核内缸强度:缸内压力 622430.10a3.12.5FPPMSD673.10.31.60a15.62h25查表 =100110MPa所以液压缸内缸强度符合要求。3.1.2顶杆液压缸内缸的设计要求(1)缸体的材料液压缸内缸缸体用 45 号钢,并应调质到 241285HB,(2)缸体技术要求:1)缸体内径采用 H9 配合。表面粗糙度:由于活塞采用橡胶密封圈密封, aR为 0.10.4m。2)缸体内径 D 的公差值按 10 级精度选取,圆柱度公差按 8 精度选取。3)缸体端面 T 的垂直度公差值按 7 级精度选取。 (H9)敞口油桶搬运车液压系统4(3)为保护液压内缸,限制活塞杆的行程,当活塞杆达到极限行程后,压力不超过极限压力,在离内缸顶部部 65mm 的缸壁上挖一个 5 的通孔,那么当活塞杆活塞运动到孔的上部时,液压油会从孔泄到外缸。而且当活塞的密封圈有液压油泄漏时,液压油也可以随活塞杆的上升从小孔里流到外缸。(4)为了更充分的是液压缸简单,所以在液压内缸上端车削螺纹,来连接缸盖,从而固定外缸的位置,又达到了装配简单,维修方便的作用。(5)液压内缸车削出了阶梯形方便液压内缸的定位,液压缸内缸和底板采用角焊联接。3.2顶杆液压缸活塞杆的设计与计算液压缸的活塞杆选用直径为 30mm,长度为 540mm 的 45 号钢实杆3.2.1顶杆液压缸活塞杆的校核(1)对活塞杆的进行强度校核:mm6430d.59.1F所选的直径符合要求。(2)对活塞杆的稳定性校核活塞杆受轴向压缩负载时,它所承受的力不能超过使他保持稳定工作所允许的临界负载 。KF因为 10dl所以要对活塞杆进行稳定性校核由公式 得:2crEIl其中 ,4483.107.95102DI =20+30+396.5+513=959.5mm431ll-底板支撑的高度-底板厚度2l-液压内缸的有效高度3活塞杆升高高度4lN2929852.103.1407.510.79.cr IFl 敞口油桶搬运车液压系统5当 F 是活塞杆是稳定的 。crstn将式中的 取 4 ,所有 N,又 F=3000Nst 4750crstFn所以 F ,所以活塞杆稳定。crstn3.2.2顶杆液压缸活塞杆的设计要求(1)活塞杆端部采用销轴联接。(2)活塞杆端部的销孔为 16。(3)活塞杆采用实心杆。(4)活塞杆材料采用 45 钢。(5)活塞杆的技术要求1)活塞杆的热处理:粗加工后调质到硬度为 229285HB。2)活塞杆 d 和 d1 的圆度公差值为 10 级精度。3)活塞杆 d 的圆柱度公差值为 8 级精度。4)活塞杆 d 对 d1 的径向跳动公差值为 0.01mm。5)端面 T 的垂直度公差值为 7 级精度。6)活塞杆销孔按 11 级精度加工。7)孔轴线与活塞杆轴线的垂直度公差值按 6 级精度选取。8) 活塞杆上工作表面的粗糙度为 Ra0.63 。m9) 活塞杆和活塞采用 H8/h7 配合。3.3顶杆液压缸活塞的设计与计算3.3.1顶杆液压缸活塞杆的校核活塞与活塞杆的连接计算:由于活塞杆不受拉应力,只受压应力,所以只需要计算活塞杆与活塞肩部表面的压应力 22(0.)()c cpDddC式中 活塞上的孔径(m)2C活塞上的孔的倒角尺寸(m)0.002活塞杆的倒角尺寸(m)活塞(或活塞杆)材料的许用压应力(Pa) ,取 72MPa。c2 6262223.10.318.3750(0.)()(0.)(.0)cpD MPaddC敞口油桶搬运车液压系统6c所以强度是足够的。3.3.2顶杆液压缸活塞的设计要求(1) 活塞的材料活塞用耐磨铸铁,MT-4。(2) 活塞的技术要求1) 活塞外径 D 对内孔 D1的径向跳动公差值,按 8 级精度选取。2) Dd 断面 T 对内孔 D1轴线的垂直度公差值,应按 7 级精度选取。3) 外径 D 的圆柱度公差值,按 10 级精度选取。(3) 活塞和活塞杆的联接方式用轴用弹性挡圈固定,轴用弹性挡圈为 GB894.2-86,轴径 d0=20mm。因为活塞只受到向上的液压油的作用,这时轴用弹性挡圈几乎没有受力,而活塞杆向下运动是靠吊架和活塞杆的自重下降的,所以轴用弹性挡圈还是几乎没受力。那么用轴用弹性挡圈来联接活塞和活塞杆就没有问题了。(4) 为了防止液压油从活塞和活塞杆之间的孔轴配合处泄漏,所以在活塞杆下部装活塞的轴上开一个小槽用来放 O 型圈。这样液压油就不会泄露。装配的时候由于放了 O 型圈所以会突出来,为了不损坏 O 型圈,在活塞孔内涂些黄油,这样就能很顺利的装上了。(5) 活塞与缸体之间有相对运动,又需要时液压缸两腔之间不漏油,所以采用 YX型密封圈进行密封。Y X型密封圈的型号为: YX型密封圈 D50 聚氨酯-4 JB/ZQ4264-86。3.4顶杆液压缸导向套的设计(1)导向套选用 ZG45 铸钢。(2)导向套内径配合取 H8/f9。表面粗糙度为 Ra0.63 1.25 .m(3)活塞杆的防尘结构中,采用 J 型防尘圈,型号: 的 A 型防尘圈。53803.5顶杆液压缸小柱塞缸的设计与计算选用内径为 40mm 的棒料,材料为 45 钢。底部车削出 M241.5,长为 12 的螺纹。紧接着螺纹的地方做一个六角螺母的外形,方便用扳手拧上螺纹。其余外径为30mm。小活塞缸内径为 16mm 外径为 30mm。3.5.1顶杆液压缸小柱塞缸的校核校核小活塞缸的强度缸内压力和液压缸外缸的压力相同所以 3.12aPM计算最小处的应力,最危险处在螺纹的退刀槽处 673.120.50.52hPSDP查表 =100110MPa敞口油桶搬运车液压系统7所以液压缸内缸强度符合要求。3.5.2顶杆液压缸内缸的设计要求(1)缸体的材料液压缸内缸缸体用 45 号钢,并应调质到 241285HB,(2)缸体技术要求:1)缸体内径采用 H9 配合。表面粗糙度:由于活塞采用橡胶密封圈密封, 为aR0.10.4m。2)缸体内径 D 的公差值按 10 级精度选取,圆柱度公差按 8 精度选取。3)缸体端面 T 的垂直度公差值按 7 级精度选取。3.6 顶杆液压缸小柱塞杆小活塞杆选用直径为 16mm,长度为 120mm 的 45 号钢棒料。3.6.1顶杆液压缸小柱塞杆的校核对活塞杆的进行强度校核:受力 F1= 6213.210(.8)67FPSNmm647d.所选直径符合要求。对活塞杆的稳定性校核:活塞杆受轴向压缩负载时,它所承受的力不能超过使他保持稳定工作所允许的临界负载 。KF因为 0.6%)特点:(1)含碳量高(0.6%) ,可焊性差(2)裂缝倾向达(3)淬火性能敏感,在热影响区易形成马氏体组织的脆性硬化区域焊接:(1)选用高强度低合金钢焊条,降低焊缝含碳量(2)焊条用前按规定烘干,降低含氢量(3)工件焊前预热 300-500(4)采用小直径焊条和较小电流焊接(5)焊后,焊件应进行 600-700回火处理 致 谢敞口油桶搬运车液压系统18经过这次毕业设计,我觉得自己学到了不少东西。归纳起来,主要有以下几点:1.大学四年的时间都是在学习机械理论基础知识,并未真正的应用和实践。平时很少接触设计、生产、加工。但是在这次毕业设计,我在吴瑞梅老师的带领下做毕业设计过程中,我体会到所学理论知识的重要性,知识掌握得越多,设计就得更全面、更顺利、更好。2.了解进行一向设计必不可少的几个阶段。毕业设计能够从理论设计和过程实践相结合、巩固基础知识与培养创新意识相结合、个人作用和集体协作相结合等方面全面培养学生的全面素质。我经过这次系统的毕业设计,熟悉了机械产品的整体设计。这些对我在将来的工作和学习当中都会有很大的帮助和启发。3.学会了怎样查阅资料和利用工具书。平时课堂上所学习的知识不够全面,作为机械专业的学生,由于专业特点自己自己更要积极查阅资料吸取别人在设计、加工中的宝贵经验,一个人不可能什么都学过,什么都懂,因此,当你在设计过程需要用一些不曾学过的东西时,就需要要有针对性的查阅资料,然后加以吸取利用,以提高自己的应用的能力,而且还能增长自己的见识,补充最新专业知识。4.毕业设计对以前学过的理论知识起到了回顾作用,并对其加以进一步的消化和巩固。5.毕业设计培养了严肃认真和实事求是的科学态度。而且培养了吃苦耐劳的精神以及相对应的工程意识,同学之间友谊互助也充分的在毕业设计当中体现出来了。在这里,我要感谢我的指导老师,他给了我许多帮助。我还要感谢毕业设计过程中所有给我真诚帮助的老师和同学。敞口油桶搬运车液压系统19参考文献1 周元康,林昌华,张海先.机械设计课程设计M.重庆:重庆大学出版社,2005 2 谭建荣,张树有,陆国栋等.图像基础教程M.北京:高等教育出版社,2006.5 3 陈于萍,周兆元.互换性与测量技术基础M.北京:机械工业出版社,2005.10 4 高宗仁主编.常用钢材选用手册M.太原:山西科学技术出版社,20035 刘泽九,贺上荃.滚动轴承应用M.北京:机械工业出版社,2007.106 刘鸿文主编.材料力学M.北京:高等教育出版社,2004.17 陈于萍,周兆元.互换性与测量技术基础M.北京:机械工业出版社,2005.10 8 杨明忠,朱家诚.机械设计M.武汉:武汉理工大学,2001.109 于永济,齐明.机械工程材料M.大连:大连理工大学出版社,2007.110 郑建鸿,吴瑞梅.敞口油桶运输车的研制J.南昌:江西农业大学,2004.1111 洪松涛,潘慧珍.简明焊工手册M.上海:上海科学技术出版社,200712 于永济,齐明.机械工程材料M.大连:大连理工大学出版社,2007.1学校代码:10410序 号:050384本 科 毕 业 论 文题目: 敞口油桶搬运车液压系统 学 院: 工 学 院 姓 名: 彭江涛 学 号: 20050384 专 业: 机械设计制造及其自动化 年 级: 05 级 指导教师: 刘木华 二 OO 九年 五 月目录1 绪 论 .11.1 引言 . 12 总体方案及工作原理 .12.1 总体设计条件 .12.2 液压系统技术要求 .12.3 液压系统工作要求 .12.4 负载分析 .22.5 液压系统原理图的拟定 .23 顶杆液压缸设计与计算 .33.1 顶杆液压缸内缸的设计与计算 .33.1.1 顶杆液压缸内缸的校核 .33.1.2 顶杆液压缸内缸的设计要求 .33.2 顶杆液压缸活塞杆的设计与计算 .43.2.1 顶杆液压缸活塞杆的校核 .43.2.2 顶杆液压缸活塞杆的设计要求 .53.3 顶杆液压缸活塞的设计与计算 .53.3.1 顶杆液压缸活塞杆的校核 .53.3.2 顶杆液压缸活塞的设计要求 .63.4 顶杆液压缸导向套的设计 .63.5 顶杆液压缸小柱塞缸的设计与计算 .63.5.1 顶杆液压缸小柱塞缸的校核 .63.5.2 顶杆液压缸内缸的设计要求 .73.6 顶杆液压缸小柱塞杆 .73.6.1 顶杆液压缸小柱塞杆的校核 .73.6.2 顶杆液压缸小柱塞杆的设计要求 .73.7销轴、耳环的联接计算 .83.7.1 活塞杆端部的连接计算 .83.7.2 底板支撑耳环和机架联接计部分计算 .83.8顶杆液压缸底板的设计和计算 .93.8.1 顶杆液压缸底板的计算 .93.8.2 顶杆液压缸底板的设计要求 .103.8.3 顶杆液压缸底板钢珠部分的装配 .113.8.4 顶杆液压缸底板卸油部分的装配和工作原理 .113.8.5 顶杆液压缸底板小活塞部分的装配 .113.8.6 顶杆液压缸底板其他部分的装配 .124 夹杆座管液压缸设计与计算 .144.1 夹杆座管液压缸的设计和计算 .144.2 夹杆座管活塞杆的设计 .144.3 夹杆座管液压缸缸缸盖 .155 焊接部分的要求 .155.1 焊接的定义 .155.2焊接用的气体 .155.3焊条的选用 .165.4 焊前预热的目的 .165.5 焊蕊 .165.6 药皮 .165.7焊接采用电流 .165.8 焊接根据钢的分来可以分为不同的焊接: .175.8.1 低碳钢(含碳量0.6%) .17致 谢 .18参考文献 .19敞口油桶搬运车摘要 介绍一种敞口油桶搬运车的结构、工作原理、设计原理。现有的油桶搬运车仅适用于搬运闭口油桶,它是通过卡钩卡住上盖和桶边进行吊装,这种吊装油桶搬运机对敞口油桶无法进行吊装运输。敞口油桶是一种上口无盖的油桶,广泛适用于化工、冶金等生产领域中。其内通常都装有高温液体和腐蚀性液体,搬运困难,目前敞口油桶的搬运通常是油桶置于小平板推车上进行的,工作很不可靠,往往会造成内装物溅出而伤人及浪费原料等生产事故。现根据实际生产需要,采用液压运输车,只需一个人操作,省力、速度又快,摆放整齐、 ,原 4-5 人,年花费工资为 7-8 万,现一个人只要 2 万,年节约 6 万左右,车轮只需 0.4 万,而且经用 3 年也不会损坏,坏了只需要换几个轮子及一些液压元件,总共不超过 0.03 万元,经济效率特别的高。关键词: 油 桶搬运车液压技术节约成本The development of openjerrican transportation machineAbstract The exposure of a tank car carrying the structure, working principle, design principles. Removal of existing tank cars carrying only applies to closed tank, hook it through the card stuck to the superstructure and barrels while lifting, the lifting of the oil drum handler exposure can not be lifting the transport tank. Exposure tank is a catchy cover of the oil drums, widely used in chemical, metallurgical and other production areas. Usually equipped with its high-temperature liquids and corrosive liquids, handling difficulties, the current exposure is usually removal tank oil drum placed on a small flat panel carts, and work very reliable, often caused by spill contents wounding and a waste of raw materials and other production accidents. Is based on the actual production needs, the use of hydraulic vehicles, just one person operation, energy, speed fast, neat display, the original 4-5, and 7-8 years for the cost of wages million, is a person who has only 20,000 annual savings of about 60,000, 04,000 wheels only, but also by the use of 3 years will not be damaged, broken only changed a few wheels and a number of hydraulic components, a total of not more than 00,300 yuan, in particular the high economic efficiency . Key words: Oil drums Truck Hydraulic Technology Cost savings江西农业大学毕业设计(论文)任务书论文(设计)课题名称 敞口油桶搬运车液压系统 学生姓名 彭江涛 院(系) 工学院 专业 机械设计制造及其自动化指导老师 刘木华 职称 教授 学历 博 士毕业设计(论文)要求:1. 要求在完成论文期间,态度端正,积极主动;2. 查阅相关的文献资料,通过查阅文献资料扩充知识面;3. 设计说明书和图纸符合国标规定和工学院毕业设计要求;4. 绘制零件图和装配图,图纸量不少于 1.5 张 A0 图纸,要求字数不少于 6000 字;5. 完成电子文档及 PPT 文档,并打印装订成册。毕业设计(论文)内容与技术参数:1. 油桶高度 1000mm;2. 油桶直径 580mm;3. 油桶及胶渣重量 200kg,胶渣温度 180-200 度4. 油桶提升到离地面 250mm毕业设计(论文)工作规划:12008 年 11 月12 月:接受毕业设计任务,查阅整理文献资料;22009 年 1 月:确定课题设计方案;32009 年 2 月4 月:绘制设计图纸及编写设计说明书;42009 年 5 月 10 日之前:定稿打印,装备毕业设计答辩。接受任务日期 2008 年 12 月 1 日 要求完成日期 2009 年 5 月 10 日学 生 签 名 2009 年 5 月 10 日指导教师签名 年 月 日院长(主任)签名 年 月 日敞口油桶搬运车液压系统11 绪 论1.1引言现有油桶搬运机仅适用于搬运封闭油桶,他是通过卡钩卡住上盖和桶边进行吊装,这种吊装油桶搬运机对敞口油桶无法进行吊装运输。敞口油桶是一种上口无盖的油桶,广泛用于化工、冶金等生产领域中。其内通常都装有高温液体或腐蚀性液体,搬运困难,目前,敞口油桶的搬运通常是油桶置于小平板推车上进行搬运的,工作很不可靠,往往会造成内装物溅出而伤人及浪费原料等生产事故。现根据生产实际的功能要求,采用液压技术,研制了一种结构简单,成本低廉的敞口油桶搬运机, ,并已在江西星火化工厂投入使用,一年多生产应用实践证明,该机构操纵灵活、动作准确、性能可靠、生产效率高。2 总体方案及工作原理总体方案确定的依据:完成敞口油桶的搬运,保证桶内的高温液体或腐蚀性液体不往外溅出。既可以节约成本,而且不会造成桶内装物溅出而伤人及浪费原料等生产事故。2.1总体设计条件(1)拟定油桶直径为 580mm,油桶高度 1000mm;(2)油桶及胶渣重量为 200kg;(3)胶渣温度为 180到 200;(4)运输距离为 30m;(5)工作可靠,操作方便,节约成本。2.2液压系统技术要求(1) 拟定油桶夹紧后的直径为 574mm,上升行程 H 不低于 300mm。(2) 液压缸活塞杆顶升力 F=3000.(3) 夹杆座管液压缸内弹簧最大弹力产生的压强需要小于吊架对顶杆液 压缸产生的压强,以确保当液压缸内压强升高时,先克服弹簧的弹力,再克服吊架的重力。(4) 最大脚踏力不超过 300N。2.3液压系统工作要求液压系统动作过程:脚踩踏板,使液压系统油压上升在比较小的压强下,液压油驱动夹杆座管敞口油桶搬运车液压系统2活塞杆,使弹簧受压,夹杆座管活塞杆水平移动抱桶手臂在液压系统的作用下夹紧油桶由于手臂被导向键挡住,达到手臂夹紧油桶的极限位置夹杆座管活塞杆停止运动液压系统的压强继续增大当压强大到可以驱动活塞杆带动整个吊架时活塞杆带动座管机架上升使手臂上升直到碰到油桶的上边缘被挡住不能再上升液压系统油压继续增大当压力大到可以驱动活塞杆、吊架和油桶的总重量时夹紧的油桶将提升,并到离地约 250 的高度一定时长的保压,使油桶高度保持不变踩放油杆,释放有压力的液压油活塞杆缓慢下降,被夹紧的油桶缓慢达到地面活塞杆继续下降,直到吊架落到支撑的筋板上手臂在弹簧的作用下缓慢张开松掉放油杆。2.4负载分析(1)工作负载 Fg工作负载为油桶及其内装物重量,按 2500N 计算,即:Fg=2500N(2)吊架、抱桶手臂、活塞杆重量吊架、抱桶手臂、活塞杆重量按 Fq=250N 计算,即:(3)摩擦阻力及其它因素阻力 Ff阻力及其它因素阻力按 Ff=250N 计算。(4)总工作负载 F=3000N2.5液压系统原理图的拟定 1234561、 23、 45、6敞口油桶搬运车液压系统33 顶杆液压缸设计与计算3.1顶杆液压缸内缸的设计与计算液压缸内缸选用内径为 35mm,壁厚为 3.5mm,长度为 474mm 的 45 号钢的无缝液压钢管。3.1.1顶杆液压缸内缸的校核校核内缸强度:缸内压力 622430.10a3.12.5FPPMSD673.10.31.60a15.62h25查表 =100110MPa所以液压缸内缸强度符合要求。3.1.2顶杆液压缸内缸的设计要求(1)缸体的材料液压缸内缸缸体用 45 号钢,并应调质到 241285HB,(2)缸体技术要求:1)缸体内径采用 H9 配合。表面粗糙度:由于活塞采用橡胶密封圈密封, aR为 0.10.4m。2)缸体内径 D 的公差值按 10 级精度选取,圆柱度公差按 8 精度选取。3)缸体端面 T 的垂直度公差值按 7 级精度选取。 (H9)敞口油桶搬运车液压系统4(3)为保护液压内缸,限制活塞杆的行程,当活塞杆达到极限行程后,压力不超过极限压力,在离内缸顶部部 65mm 的缸壁上挖一个 5 的通孔,那么当活塞杆活塞运动到孔的上部时,液压油会从孔泄到外缸。而且当活塞的密封圈有液压油泄漏时,液压油也可以随活塞杆的上升从小孔里流到外缸。(4)为了更充分的是液压缸简单,所以在液压内缸上端车削螺纹,来连接缸盖,从而固定外缸的位置,又达到了装配简单,维修方便的作用。(5)液压内缸车削出了阶梯形方便液压内缸的定位,液压缸内缸和底板采用角焊联接。3.2顶杆液压缸活塞杆的设计与计算液压缸的活塞杆选用直径为 30mm,长度为 540mm 的 45 号钢实杆3.2.1顶杆液压缸活塞杆的校核(1)对活塞杆的进行强度校核:mm6430d.59.1F所选的直径符合要求。(2)对活塞杆的稳定性校核活塞杆受轴向压缩负载时,它所承受的力不能超过使他保持稳定工作所允许的临界负载 。KF因为 10dl所以要对活塞杆进行稳定性校核由公式 得:2crEIl其中 ,4483.107.95102DI =20+30+396.5+513=959.5mm431ll-底板支撑的高度-底板厚度2l-液压内缸的有效高度3活塞杆升高高度4lN2929852.103.1407.510.79.cr IFl 敞口油桶搬运车液压系统5当 F 是活塞杆是稳定的 。crstn将式中的 取 4 ,所有 N,又 F=3000Nst 4750crstFn所以 F ,所以活塞杆稳定。crstn3.2.2顶杆液压缸活塞杆的设计要求(1)活塞杆端部采用销轴联接。(2)活塞杆端部的销孔为 16。(3)活塞杆采用实心杆。(4)活塞杆材料采用 45 钢。(5)活塞杆的技术要求1)活塞杆的热处理:粗加工后调质到硬度为 229285HB。2)活塞杆 d 和 d1 的圆度公差值为 10 级精度。3)活塞杆 d 的圆柱度公差值为 8 级精度。4)活塞杆 d 对 d1 的径向跳动公差值为 0.01mm。5)端面 T 的垂直度公差值为 7 级精度。6)活塞杆销孔按 11 级精度加工。7)孔轴线与活塞杆轴线的垂直度公差值按 6 级精度选取。8) 活塞杆上工作表面的粗糙度为 Ra0.63 。m9) 活塞杆和活塞采用 H8/h7 配合。3.3顶杆液压缸活塞的设计与计算3.3.1顶杆液压缸活塞杆的校核活塞与活塞杆的连接计算:由于活塞杆不受拉应力,只受压应力,所以只需要计算活塞杆与活塞肩部表面的压应力 22(0.)()c cpDddC式中 活塞上的孔径(m)2C活塞上的孔的倒角尺寸(m)0.002活塞杆的倒角尺寸(m)活塞(或活塞杆)材料的许用压应力(Pa) ,取 72MPa。c2 6262223.10.318.3750(0.)()(0.)(.0)cpD MPaddC敞口油桶搬运车液压系统6c所以强度是足够的。3.3.2顶杆液压缸活塞的设计要求(1) 活塞的材料活塞用耐磨铸铁,MT-4。(2) 活塞的技术要求1) 活塞外径 D 对内孔 D1的径向跳动公差值,按 8 级精度选取。2) Dd 断面 T 对内孔 D1轴线的垂直度公差值,应按 7 级精度选取。3) 外径 D 的圆柱度公差值,按 10 级精度选取。(3) 活塞和活塞杆的联接方式用轴用弹性挡圈固定,轴用弹性挡圈为 GB894.2-86,轴径 d0=20mm。因为活塞只受到向上的液压油的作用,这时轴用弹性挡圈几乎没有受力,而活塞杆向下运动是靠吊架和活塞杆的自重下降的,所以轴用弹性挡圈还是几乎没受力。那么用轴用弹性挡圈来联接活塞和活塞杆就没有问题了。(4) 为了防止液压油从活塞和活塞杆之间的孔轴配合处泄漏,所以在活塞杆下部装活塞的轴上开一个小槽用来放 O 型圈。这样液压油就不会泄露。装配的时候由于放了 O 型圈所以会突出来,为了不损坏 O 型圈,在活塞孔内涂些黄油,这样就能很顺利的装上了。(5) 活塞与缸体之间有相对运动,又需要时液压缸两腔之间不漏油,所以采用 YX型密封圈进行密封。Y X型密封圈的型号为: YX型密封圈 D50 聚氨酯-4 JB/ZQ4264-86。3.4顶杆液压缸导向套的设计(1)导向套选用 ZG45 铸钢。(2)导向套内径配合取 H8/f9。表面粗糙度为 Ra0.63 1.25 .m(3)活塞杆的防尘结构中,采用 J 型防尘圈,型号: 的 A 型防尘圈。53803.5顶杆液压缸小柱塞缸的设计与计算选用内径为 40mm 的棒料,材料为 45 钢。底部车削出 M241.5,长为 12 的螺纹。紧接着螺纹的地方做一个六角螺母的外形,方便用扳手拧上螺纹。其余外径为30mm。小活塞缸内径为 16mm 外径为 30mm。3.5.1顶杆液压缸小柱塞缸的校核校核小活塞缸的强度缸内压力和液压缸外缸的压力相同所以 3.12aPM计算最小处的应力,最危险处在螺纹的退刀槽处 673.120.50.52hPSDP查表 =100110MPa敞口油桶搬运车液压系统7所以液压缸内缸强度符合要求。3.5.2顶杆液压缸内缸的设计要求(1)缸体的材料液压缸内缸缸体用 45 号钢,并应调质到 241285HB,(2)缸体技术要求:1)缸体内径采用 H9 配合。表面粗糙度:由于活塞采用橡胶密封圈密封, 为aR0.10.4m。2)缸体内径 D 的公差值按 10 级精度选取,圆柱度公差按 8 精度选取。3)缸体端面 T 的垂直度公差值按 7 级精度选取。3.6 顶杆液压缸小柱塞杆小活塞杆选用直径为 16mm,长度为 120mm 的 45 号钢棒料。3.6.1顶杆液压缸小柱塞杆的校核对活塞杆的进行强度校核:受力 F1= 6213.210(.8)67FPSNmm647d.所选直径符合要求。对活塞杆的稳定性校核:活塞杆受轴向压缩负载时,它所承受的力不能超过使他保持稳定工作所允许的临界负载 。KF因为 0.6%)特点:(1)含碳量高(0.6%) ,可焊性差(2)裂缝倾向达(3)淬火性能敏感,在热影响区易形成马氏体组织的脆性硬化区域焊接:(1)选用高强度低合金钢焊条,降低焊缝含碳量(2)焊条用前按规定烘干,降低含氢量(3)工件焊前预热 300-500(4)采用小直径焊条和较小电流焊接(5)焊后,焊件应进行 600-700回火处理 致 谢敞口油桶搬运车液压系统18经过这次毕业设计,我觉得自己学到了不少东西。归纳起来,主要有以下几点:1.大学四年的时间都是在学习机械理论基础知识,并未真正的应用和实践。平时很少接触设计、生产、加工。但是在这次毕业设计,我在吴瑞梅老师的带领下做毕业设计过程中,我体会到所学理论知识的重要性,知识掌握得越多,设计就得更全面、更顺利、更好。2.了解进行一向设计必不可少的几个阶段。毕业设计能够从理论设计和过程实践相结合、巩固基础知识与培养创新意识相结合、个人作用和集体协作相结合等方面全面培养学生的全面素质。我经过这次系统的毕业设计,熟悉了机械产品的整体设计。这些对我在将来的工作和学习当中都会有很大的帮助和启发。3.学会了怎样查阅资料和利用工具书。平时课堂上所学习的知识不够全面,作为机械专业的学生,由于专业特点自己自己更要积极查阅资料吸取别人在设计、加工中的宝贵经验,一个人不可能什么都学过,什么都懂,因此,当你在设计过程需要用一些不曾学过的东西时,就需要要有针对性的查阅资料,然后加以吸取利用,以提高自己的应用的能力,而且还能增长自己的见识,补充最新专业知识。4.毕业设计对以前学过的理论知识起到了回顾作用,并对其加以进一步的消化和巩固。5.毕业设计培养了严肃认真和实事求是的科学态度。而且培养了吃苦耐劳的精神以及相对应的工程意识,同学之间友谊互助也充分的在毕业设计当中体现出来了。在这里,我要感谢我的指导老师,他给了我许多帮助。我还要感谢毕业设计过程中所有给我真诚帮助的老师和同学。敞口油桶搬运车液压系统19参考文献1 周元康,林昌华,张海先.机械设计课程设计M.重庆:重庆大学出版社,2005 2 谭建荣,张树有,陆国栋等.图像基础教程M.北京:高等教育出版社,2006.5 3 陈于萍,周兆元.互换性与测量技术基础M.北京:机械工业出版社,2005.10 4 高宗仁主编.常用钢材选用手册M.太原:山西科学技术出版社,20035 刘泽九,贺上荃.滚动轴承应用M.北京:机械工业出版社,2007.106 刘鸿文主编.材料力学M.北京:高等教育出版社,2004.17 陈于萍,周兆元.互换性与测量技术基础M.北京:机械工业出版社,2005.10 8 杨明忠,朱家诚.机械设计M.武汉:武汉理工大学,2001.109 于永济,齐明.机械工程材料M.大连:大连理工大学出版社,2007.110 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