升降舞臺(tái)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

升降舞臺(tái)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì),升降,舞臺(tái),液壓,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告 題目：升降舞臺(tái)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 撰寫內(nèi)容要求： 1. 設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展?fàn)顩r： 在開題報(bào)告的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步搜集升降舞臺(tái)的相關(guān)資料，對(duì)升降舞臺(tái)液壓系統(tǒng)有了更加明確地認(rèn)識(shí)，通過查資料上網(wǎng)等查找了相關(guān)的外文文獻(xiàn)并完成了相關(guān)的外文文獻(xiàn)翻譯工作。 確定升降舞臺(tái)液壓系統(tǒng)的方案：舞臺(tái)重量4000Kg,舞臺(tái)升降速度0.3~0.5m/s，升降舞臺(tái)是往復(fù)短行程直線運(yùn)動(dòng)，所以根據(jù)它的往復(fù)運(yùn)動(dòng)選擇它的執(zhí)行元件，執(zhí)行元件類型為活塞缸（A1=2A2)。 此次設(shè)計(jì)中是將液壓傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用于舞臺(tái)的升降中，升降舞臺(tái)的升降功能是由4根液壓缸頂升叉架完成，4根液壓缸的同步由帶補(bǔ)正裝置的同步回路完成。該升降臺(tái)主要有兩部分組成：機(jī)械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。機(jī)械機(jī)構(gòu)主要起傳遞和支撐作用，液壓系統(tǒng)主要提供動(dòng)力，他們兩者共同作用實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的功能。 如圖1所示即為單個(gè)升降舞臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)形式，其中1是工作平臺(tái)，2是活動(dòng)鉸鏈，3為固定鉸鏈，4為支架，5是液壓缸，6為底座。4（支架）主要起支撐作用和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化形式的作用，一方面支撐舞臺(tái)的載荷，一方面通過其鉸接將液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為舞臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)，1（工作平臺(tái)）與載荷直接接觸，將載荷轉(zhuǎn)化為均布載荷，從而增強(qiáng)局部承載能力。下底架主要起支撐和載荷傳遞作用，它不僅承擔(dān)著整個(gè)舞臺(tái)的重量，而且能將作用力傳遞到地基上。通過這些機(jī)構(gòu)的相互配合，實(shí)現(xiàn)升降舞臺(tái)的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。兩支架在0點(diǎn)鉸接，支架的一端分別固定在平臺(tái)和底座上，另一端采用滾輪滑動(dòng)，通過活塞桿的伸縮和鉸接點(diǎn)0的作用實(shí)現(xiàn)舞臺(tái)升降平穩(wěn)。而且該機(jī)構(gòu)要求基坑較淺，從而可以節(jié)約投資，液壓缸左右對(duì)稱布置，工作時(shí)總體水平方向上受到的合力為零，使得臺(tái)面水平方向不發(fā)生運(yùn)動(dòng)，只是垂直方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 圖1 升降舞臺(tái)結(jié)構(gòu)簡圖 2.確定液壓系統(tǒng)的工作要求 根據(jù)工作要求，確定該系統(tǒng)的工作循環(huán)為：快速前進(jìn)——工進(jìn)——工退——原位停止，根據(jù)具體加工求計(jì)算得出：快速前進(jìn)時(shí)的速度為4500mm/min(0.075m/s)，工作進(jìn)給時(shí)的速度應(yīng)在20~120mm/min(0.0003~0.002m/s)范圍內(nèi)作無級(jí)調(diào)速，臺(tái)面最大工進(jìn)行程為3m,工退行程為3m，運(yùn)動(dòng)部件自身重為4t，啟動(dòng)換向時(shí)間為△t=0.05s,系統(tǒng)豎直放置的垂直導(dǎo)軌的靜摩擦系數(shù)為fs=0.2,動(dòng)摩擦系數(shù)為fk=0.1,油缸機(jī)械效率ηcm取為0.9。 分析液壓系統(tǒng)給的工況 啟動(dòng)加速階段： F=(Fs+Fi)/ηcm=(fsG+G△v/g△t)/ηcm =(0.2×39200+39200×0.075/9.8×0.05)/0.9 =8877.78N 工進(jìn)階段： F=Fw/ηcm=39200×0.1/0.9=4355.56N 工退階段： F= Fw/ηcm=39200×0.1/0.9=4355.56N 表1液壓系統(tǒng)在各階段的速度與負(fù)載 階段 速度v(m/s) 負(fù)載F/N 啟動(dòng)加速 0.075 8877.78 工進(jìn) 0.0003~0.002 4355.56 工退 0.0003~0.002 4355.56 確定液壓缸的主要參數(shù) (1)初選液壓缸的工作壓力 表2 按負(fù)載選擇壓力 負(fù)載（KN） <5 5~10 10~20 20~30 30~50 >50 工作壓力/mpa <=1 1.5~2 2.5~3 3~4 4~5 >5 表3按設(shè)備類型選擇系統(tǒng)工作壓力 設(shè)備類型 機(jī)床 農(nóng)業(yè)機(jī)械，小型工程機(jī)械，建筑機(jī)械，液壓鑿巖機(jī) 液壓機(jī)，大中型挖掘機(jī)，重型機(jī)械，起重運(yùn)輸機(jī)械 磨床 組合機(jī)床 龍門刨床 拉床 工作壓力/mpa 0.8~2 3~5 2~8 8~10 10~18 20~32 由計(jì)算得出各階段負(fù)載的最大值查表2和表3，取液壓缸的工作壓力為0.8MPa。 (2)確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 表4液壓缸參考背壓 系統(tǒng)類型 背壓 Pb×105/Pa 回油路上有節(jié)流閥的調(diào)速系統(tǒng) 2~5 回油路上有調(diào)速閥的調(diào)速系統(tǒng) 5~8 回油路上裝有背壓閥 5~15 帶補(bǔ)油泵的閉式回路 8~15 根據(jù)表2得最大負(fù)載為啟動(dòng)加速階段負(fù)載：F=4355.56N,液壓缸壓力為0.8mpa，且為了防止負(fù)載的突然消失，改液壓缸采用背壓，則參照表4，選背壓為P2=0.6mpa。則： A===0.0091696（m2） 則活塞直徑： D===0.10808m 式中：D—活塞桿直徑缸、筒內(nèi)徑，單位為m F—無桿腔推力，單位為N P—工作壓力，單位為MPa —液壓缸機(jī)械效率，取=0.95 查設(shè)計(jì)手冊，液壓缸內(nèi)徑系列將所計(jì)算的值圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，取D=110mm。 活塞桿直徑的確定 活塞桿直徑根據(jù)受力情況和液壓缸的結(jié)構(gòu)形式來確定由參考文獻(xiàn)[8]可知： 受拉時(shí)： （3-1） 受壓時(shí)：， （3-2） ， （3-3） ， （3-4） 為了實(shí)現(xiàn)快進(jìn)與快退速度相同，采用差動(dòng)連接，則d=0.707D, d=0.707*110=71mm 計(jì)算液壓缸無桿腔有效工作面積為: ===94.99 ===38.47 假定工作進(jìn)給采用調(diào)速閥調(diào)速，查產(chǎn)品樣本，調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量為Qmin=0.05L/min,因?yàn)楣ぷ鬟M(jìn)給最小速度為Vmin=20mm/min, 則Qmin/Vmin=0.05×103×10/20=25cm2＜A2＜A1 因此能滿足低速穩(wěn)定性要求。 舞臺(tái)是有四個(gè)液壓缸支撐的，所以四個(gè)液壓缸的型號(hào)是一樣的，即他們參數(shù)相同。 圖2 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 1液壓缸；2過濾器；3溫度計(jì)；4液位計(jì)；5電機(jī)；6液壓泵； 7溢流閥；8壓力表；9分流閥；10、11三位四通電磁換向閥； 12、15單項(xiàng)節(jié)流閥；13、14節(jié)流閥；16、17、18、19液壓缸； 20二位二通電磁換向閥；21調(diào)速閥 2.存在問題及解決措施 (1)起初不能對(duì)升降舞臺(tái)有明確的認(rèn)識(shí)。在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，以及在相關(guān)資料的輔助下，逐漸明白。 （2） 在英文翻譯過程中，不懂一些術(shù)語，以至不能正確翻譯其意思。通過閱有關(guān)資料以及詢問，能夠按時(shí)地完成翻譯工作。 （3） 在剛開始根據(jù)升降舞臺(tái)液壓系統(tǒng)的方案的確定而選液壓缸參數(shù)的時(shí)候不知如何入手，通過查相關(guān)資料解決。 （4） 在繪圖過程中，遇到一些不懂的地方，通過資料已解決。 3.后期工作安排 第一階段：完成對(duì)升降舞臺(tái)的結(jié)構(gòu)分析及數(shù)據(jù)計(jì)算。 第二階段：對(duì)升降舞臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，并繪制相關(guān)圖。 第三階段：完成設(shè)計(jì)說明書。 第四階段：進(jìn)行設(shè)計(jì)說明書的工作。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日