混凝土泵液壓缸緩沖裝置設(shè)計

混凝土泵液壓缸緩沖裝置設(shè)計,混凝土泵,液壓缸,緩沖,裝置,設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計論文 課題名稱 混凝土泵液壓缸緩沖裝置設(shè)計 學(xué) 院 機(jī)械學(xué)院 專 業(yè) 班 級 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)教師 定稿日期： 2015 年3月5 日 摘要 當(dāng)今社會，無論是任何一個國家或者是任何一座城市，都常常以這座城市高層建筑數(shù)量以及超高層建筑的高度來評判它的發(fā)達(dá)程度。這并非是絕對的，但是可以這樣說，建筑的高度卻是能反映出它的科技水平。尤其是在中國，這種現(xiàn)象更為突出，現(xiàn)在我們國家的最高層建筑已經(jīng)達(dá)到了五百多米；然而作為建筑物的主要組成部分—混凝土，怎么被送到這么高的地方上去的呢？？無疑混凝土輸送泵就是這其中最好的答案?；炷凛斔捅煤突炷翑嚢栎斔蛙囈粯?，是另一類輸送混凝土的專用機(jī)械。它們一泵為動力，沿管道連續(xù)輸送混凝土，可以一次完成水平和垂直運(yùn)輸，將混凝土直接輸送到澆筑地點。中間環(huán)節(jié)少，生產(chǎn)效率高，特別是對施工場地狹窄，澆筑工作面小，或配筋密集的建筑物澆筑，種有效而經(jīng)濟(jì)的輸送機(jī)械。由于泵送混凝土作業(yè)具有機(jī)械化程度高、機(jī)動性好、輸送量大、占用人力少、工人勞動強(qiáng)度低、施工組織簡單、工程進(jìn)度快、造價低、混凝土質(zhì)量高等優(yōu)點。因此，人們用混凝土攪拌站、混凝土攪拌輸送車和混凝土輸送泵或泵車的運(yùn)用程度來衡量混凝土工程施工機(jī)械化水平的高低。這幾年混凝土輸送泵在施工中得到了廣泛的應(yīng)用，但是混凝土輸送泵在施工時是具有一系列技術(shù)上的要求的，如果處理不當(dāng)，便會適得其反，我們在施工中應(yīng)該注意什么及有那些技術(shù)要求呢?混凝土輸送泵，又名混凝土泵，由泵體和輸送管組成。是一種利用壓力，將混凝土沿管道連續(xù)輸送的機(jī)械，主要應(yīng)用于房建、橋梁及隧道施工。目前主要分為閘板閥混凝土輸送泵和S閥混凝土輸送泵。再一種就是將泵體裝在汽車底盤上，再裝備可伸縮或屈折的布料桿，而組成的泵車。 Abstract Today's society, is independent of any countries and cities, the number of the height of the high-rise building in the city often high-rise buildings and its developed to evaluate the degree of. This is absolutely can not be said, that a high level of science and technology of buildings can reflect the. Especially in China, this phenomenon is more pronounced. Now, the high-rise buildings of our country of more than 500 meters, achieved, however, the main part of concrete construction, to the high place that was sent to the?? Concrete pump is the best answer. Concrete pump and concrete mixer truck, special machinery conveying concrete another one. The driving force and their concrete pump, pipeline continuous along the horizontal and vertical transport, once can be completed, pouring concrete into place directly sent to. The intermediate links, high production efficiency, especially the narrow construction site, small work configuration, or reinforced high density building layout, efficient transportation machinery and economy. The specific action of the mechanization level of pump high flexibility, so large transport capacity, human resources occupation, the labor intensity of workers, simple construction organization, project progress of high speed, low cost, the quality of the concrete benefits. Therefore, people in the use of concrete mixing station determination of the degree of concrete mixer truck and concrete engineering construction mechanization level of pump and pump. 一，選題背景及其意義 3 二，混凝土泵在使用過程中的一些問題 4 三，體研究內(nèi)容 6 四，研究方案 8 4 .1動力及驅(qū)動系統(tǒng)確定 8 4.2驅(qū)動方式的選取 10 4.3重要零部件的設(shè)計和選取 11 4.4零件力學(xué)分析 13 4.5電控系統(tǒng)設(shè)計 21 4.6液壓系統(tǒng)設(shè)計 22 五，總結(jié) 23 六，參考文獻(xiàn) 24 一，選題背景及其意義 當(dāng)今社會，無論是任何一個國家或者是任何一座城市，都常常以這座城市高層建筑數(shù)量以及超高層建筑的高度來評判它的發(fā)達(dá)程度。這并非是絕對的，但是可以這樣說，建筑的高度卻是能反映出它的科技水平。尤其是在中國，這種現(xiàn)象更為突出，現(xiàn)在我們國家的最高層建筑已經(jīng)達(dá)到了五百多米；然而作為建筑物的主要組成部分—混凝土，怎么被送到這么高的地方上去的呢？？無疑混凝土輸送泵就是這其中最好的答案?；炷凛斔捅煤突炷翑嚢栎斔蛙囈粯?，是另一類輸送混凝土的專用機(jī)械。它們一泵為動力，沿管道連續(xù)輸送混凝土，可以一次完成水平和垂直運(yùn)輸，將混凝土直接輸送到澆筑地點。中間環(huán)節(jié)少，生產(chǎn)效率高，特別是對施工場地狹窄，澆筑工作面小，或配筋密集的建筑物澆筑，種有效而經(jīng)濟(jì)的輸送機(jī)械。由于泵送混凝土作業(yè)具有機(jī)械化程度高、機(jī)動性好、輸送量大、占用人力少、工人勞動強(qiáng)度低、施工組織簡單、工程進(jìn)度快、造價低、混凝土質(zhì)量高等優(yōu)點。因此，人們用混凝土攪拌站、混凝土攪拌輸送車和混凝土輸送泵或泵車的運(yùn)用程度來衡量混凝土工程施工機(jī)械化水平的高低。這幾年混凝土輸送泵在施工中得到了廣泛的應(yīng)用，但是混凝土輸送泵在施工時是具有一系列技術(shù)上的要求的，如果處理不當(dāng)，便會適得其反，我們在施工中應(yīng)該注意什么及有那些技術(shù)要求呢?混凝土輸送泵，又名混凝土泵，由泵體和輸送管組成。是一種利用壓力，將混凝土沿管道連續(xù)輸送的機(jī)械，主要應(yīng)用于房建、橋梁及隧道施工。目前主要分為閘板閥混凝土輸送泵和S閥混凝土輸送泵。再一種就是將泵體裝在汽車底盤上，再裝備可伸縮或屈折的布料桿，而組成的泵車。 二，混凝土泵在使用過程中的一些問題 建設(shè)過程中的混凝土泵是最普通的問題，管道閉塞的解決問題的最難的問題。一些普通的構(gòu)成的問題和處理對策的例子： （1），原料入口封鎖 入口插頭，通常，泵的動作和液壓系統(tǒng)是正常的，有異常聲音和振動，更大的集合體或物的料斗，供給口不能動或拱門。 故障排除：為了破壞，泵的動作和逆向混合凝聚體，混凝土關(guān)于回到，前方激發(fā)。它不工作的話，你需要清理，被除外。 （2），吐出端口結(jié)塊分配閥 排氣口栓，突然中斷的抽吸系統(tǒng)的運(yùn)動，通常和異常的音響設(shè)備，強(qiáng)烈的震動，隧道的振動。 故障排除：泥漿，傾注于，前方和后方的開始的開放接入強(qiáng)制泵的反復(fù)。這個方法是沒有勇氣的話，手動除去能連接管，取下，碎片中，請卸載閥。 （3），截止閥、管 管閥塞逐漸形成，主要的理由，混凝土的結(jié)束后，泵，高壓沖洗水的使用時間，沒有作為結(jié)果管殘渣時間相當(dāng)?shù)臅r間后慢慢肥大閉塞的原因固結(jié)積累。 除去：混凝土泵的結(jié)束后，高壓水泵本體必須用s管得漂亮。洗衣無效的情況，消除焊錫一樣也行，徹底清潔為止。 （4）和混凝土輸送管閉塞 吐出壓逐漸增加，料斗水平下降，不過，原料出口泵強(qiáng)烈振動，振動和位移和管道，管道堵塞可以判定。 塊部法官：插頭、肘部、圓錐管的一般性的發(fā)生，振動有很多。這個時候，錘·甜菜，沿著插頭的辦公室的聲音的無聊的地方像平時一樣的聲音的筆挺。像往常一樣聽聲音，插頭為事務(wù)所的耳朵的聲音。 故障排除：堵塞發(fā)生的時候，反轉(zhuǎn)反復(fù)方法取，泵立即，逐步分娩后再混合到出口混凝土泵吸制作。木質(zhì)打錘法可以使用，正和組合和挖泥泵的相反這些方法，失敗的時候，它是一個嚴(yán)重的干擾。被封鎖的部門的鑒定后，刪除，或管，高壓空氣或高壓清洗水絲錐，錘管道的混凝土泵連接后完全被干凈。 三研究內(nèi)容 本課題的研究生混凝土泵的結(jié)構(gòu)、工作原理，在現(xiàn)有工業(yè)運(yùn)用裝置的基礎(chǔ)上，設(shè)計一款具有液壓缸緩沖的裝置。.具 三，體研究內(nèi)容 1）研究現(xiàn)有設(shè)備的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝，提出設(shè)計方案；本課題通過參考現(xiàn)有混凝土泵，工作原理里； 2）動力及傳動系統(tǒng)確定； 3）驅(qū)動方式的選??； 4）重要零部件的設(shè)計和選取； 本課題在熟悉了解現(xiàn)有混凝土泵的基礎(chǔ)上，參考和創(chuàng)新性的設(shè)計出液壓缸緩沖裝置 1-混凝土缸；2-推壓混凝土的活塞；3-液壓卸；4-液壓活塞；5-活塞桿；6-料斗；7-吸入閥門；8-排出閥門；9-Y形管：10-水箱；11-水洗裝置換向閥；12-水洗用高壓軟管；13-水洗用法蘭；14-海綿球；15-清洗活塞 混凝土泵有活塞泵、氣壓泵和擠壓泵等幾種不同的構(gòu)造和輸送形式，目前應(yīng)用較多的是活塞泵?；钊冒雌錁?gòu)造原理的不同，又可以分為機(jī)械式和液壓式兩種。 （1）機(jī)械式混凝土泵的工作原理，見圖，進(jìn)入料斗的混凝土，經(jīng)拌合器攪拌可避免分層。喂料器可幫助混凝土拌合料由料斗迅速通過吸入閥進(jìn)入工作室。吸入時，活塞左移，吸入閥開，壓出閥閉，混凝土吸入工作室；壓出時，活塞右移，吸入閥閉，壓出閥開，工作室內(nèi)的混凝土拌合料受活塞擠出，進(jìn)入導(dǎo)管。 （2）液壓活塞泵，是一種較為先進(jìn)的混凝土泵。其工作原理見圖。當(dāng)混凝土泵工作時，攪拌好的混凝土拌合料裝入料斗，吸入端片閥移開，排出端片閥關(guān)閉，活塞在液壓作用下，帶動活塞左移，混凝土混合料在自重及真空吸力作用下，進(jìn)入混凝土缸內(nèi)。然后，液壓系統(tǒng)中壓力油的進(jìn)出方向相反，活塞右移，同時吸入端片閥關(guān)閉，壓出端片閥移開，混凝土被壓入管道，輸送到澆筑地點。由于混凝土泵的出料是一種脈沖式的，所以一般混凝土泵都有兩套缸體左右并列，交替出料，通過Y形導(dǎo)管，送入同一管道，使出料穩(wěn)定。 單桿活塞缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸，設(shè)計如下： 無桿腔為主工作腔，則， P1A1-P2A2=Fmax/ηcm A1=πD2/4 A2=π(D2-d2)/4 式中 P1 —— 主工作腔壓力，Pa; P2—— 回油腔壓力（背壓力），Pa; A1 —— 無桿腔的有效面積，m2; A2 —— 液壓缸有桿腔活塞的有效面積，m2; D．d —— 液壓缸活塞（缸筒）內(nèi)徑、活塞桿直徑，m; Fmax —— 液壓缸的最大負(fù)載力，N; ηcm ——液壓缸機(jī)械效率，一般取ηcm=0.9~0.97。 通常，液壓缸以無桿腔作為主工作腔，即活塞桿受壓工作，活塞面積為 A1=1∕P1(F∕ηcm + P2 A2) 運(yùn)用此公式確定缸的尺寸時，須事先確定A1 和A2的關(guān)系或活塞桿徑d與活塞直徑D的關(guān)系。桿徑比Φ=d/D可按壓力來取。 表1 按壓力選取Φ=d/D 壓力/ Mpa ≤5.0 5.0~7.0 ≥7.0 桿徑比Φ=d/D 0.5~0.55 0.62~0.70 0.7 而 （m） j 因為設(shè)計壓力10 Mpa>5.0 Mpa， 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 情 況 背 壓 力 pb ( MPa) 用節(jié)流閥的回路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) 0.3~0.5 對中高壓液壓系統(tǒng)背壓力數(shù)值應(yīng)放大50%~100% 用調(diào)速閥的回路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) 0.5~0.8 回有路上有背壓閥的系統(tǒng) 0.5~1.5 采用輔助缸補(bǔ)油的閉式回路 0.8~1.5 表2 液壓系統(tǒng)背壓力 則根據(jù)表2可選桿徑比Φ=d/D=0.5~0.55，取Φ=d/D=0.7 由于該系統(tǒng)比較簡單，屬于一般輕載節(jié)流調(diào)速，則 背壓力P2=0.2~0.5 Mpa，取P2=0.5 Mpa， 液壓缸機(jī)械效率ηcm取0.9， 代入式 j，可得D=60.26mm，則d=42mm 根據(jù)液壓工程式設(shè)計手冊，查的可知，可選取HSG※01-63/dE型號的液壓缸，缸徑D為63mm，活塞桿直徑d為45mm，最大行程為750mm，符合要求。 3.1 計算液壓缸所需流量 液壓缸的最大流量qmax qmax=Avmax 式中 A—液壓缸的有效面積，m2 vmax—液壓缸的最大速度 則，qmax=Avmax=πd2 *vmax =3.14××0.02 =62.31×10-6m3/s =62.31ml/s 3.2液壓系統(tǒng)圖的擬定 3.2.1制定液壓回路方案 1)方向控制與調(diào)速方式方案的擬定 方向控制方案的擬定，此裝置是做簡單的往復(fù)直線運(yùn)動，則采用標(biāo)準(zhǔn)的普通換向閥進(jìn)行換向即可，此機(jī)構(gòu)采用三位四通手動換向閥。 調(diào)速方式方案的擬定，此裝置功率較小，負(fù)載變換不大，速度變化小，因此，采用節(jié)流調(diào)速。 2）油路的循環(huán)形式 由于此系統(tǒng)選用了節(jié)流調(diào)速方式，則系統(tǒng)必然為開始循環(huán)系統(tǒng)。 3）動力源方案的擬定 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源提供，液壓源的核心是液壓缸。液壓源型式與調(diào)速方案有關(guān)，此系統(tǒng)采用節(jié)流調(diào)速方案，則只能采用定量缸作為液壓源。 4）壓力控制方案的制定 液壓系統(tǒng)的工作壓力必須與所承受的負(fù)載相適應(yīng)。對于定量缸供油的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，系統(tǒng)應(yīng)采用溢流閥與液壓缸相連進(jìn)行恒壓控制。 綜上所述，本系統(tǒng)的主要回路部分是進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路以及回油路的平衡回路。 3.2.2原理草圖的繪制 由圖可知，當(dāng)換向閥處于（a）位置時，系統(tǒng)處于停車狀態(tài)，處于（b）位置時，系統(tǒng)啟動液壓缸帶動工作臺工作，處于（c）位置時液壓缸往回收縮。因此可見，通過換向閥，可以改變壓力油的通路，使液壓缸不斷換向以實現(xiàn)工作臺的往復(fù)直線運(yùn)動。在回油路設(shè)置順序閥與單向順序閥，當(dāng)回油路的油液壓力小于H型順序閥設(shè)定的壓力值時，順序閥處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)油液壓力大于順序閥設(shè)定的壓力值時，順序閥才會打開，這種設(shè)置可避免活塞桿在向下運(yùn)動的過程中由于壓板重力而失控，增加了設(shè)備的安全系數(shù)。 3.3 元件的選型與設(shè)計 選擇液壓元件時一般應(yīng)考慮以下問題： j應(yīng)用方面的問題，如主機(jī)的類型、原動機(jī)的特性、環(huán)境情況、安裝形式及外形連接尺寸、貨源情況及維護(hù)要求等。 k系統(tǒng)要求，如壓力和流量的大小、工作介質(zhì)的種類、循環(huán)周期、操縱控制方式等。 l經(jīng)濟(jì)性問題，如使用量，購置及更換成本，貨源情況及產(chǎn)品質(zhì)量和信譽(yù)等。 m應(yīng)盡量使用標(biāo)準(zhǔn)化，通用化及貨源條件較好的元件，以縮短制造周期，便于零部件的互換和維護(hù)。 3.3.1 液壓缸的選擇 j計算液壓缸的最大工作壓力P（Pa） 液壓缸的最大工作壓力P取決于執(zhí)行元件的最大工作壓力，即 Pp≧P1+∑△P 式中 P1—液壓缸的最大工作壓力，Pa ∑△P—系統(tǒng)進(jìn)油路上的總壓力損失，Pa，簡單系統(tǒng)取 ∑△P=（0.2~0.5）×106Pa,則 pp≧P1+∑△P=10×106Pa+0.5×106Pa =10.5×106Pa k計算液壓缸的最大流量qp（m3/s） 取決于系統(tǒng)所需流量qv qp≥qv=K（∑q）max 式中， qv—系統(tǒng)所需流量； K—系統(tǒng)的泄漏系數(shù)；一般取1.1~1.3（大流量取小值，小流量取大值） （∑q）max—同時動作時液壓缸的最大總流量，對于工作過程始終用流量閥節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還需加上溢流閥的最小溢流量，一般?。?.033~0.05）×10-3 m3/s 則 qp≥qv=K（∑q）max=1.3×(45×10-6 +62.31×10)=139.503×10 m3/s 其中 K取1.3；溢流閥的最小溢流量取0.045×10-3 m3/s l選擇液壓缸的技術(shù)規(guī)格 為了保證系統(tǒng)不致因為過渡過程中過高的動態(tài)壓力作用被破壞，液壓缸應(yīng)有一定的壓力儲備量，所選缸的壓力一般要比最大工作壓力25%~60%。 該系統(tǒng)選用齒輪缸，則根據(jù)CB-B型齒輪缸技術(shù)規(guī)格，選擇產(chǎn)品型號CBT-E308的齒輪缸。 產(chǎn)品型號 排量（ml/r） 轉(zhuǎn)速范圍（r/min） 額 定 壓 力（Mpa） CBT-E308 8 800~3000 16 m計算液壓缸的驅(qū)動功率并選擇電動機(jī) a． 驅(qū)動功率的計算 在工作循環(huán)中，缸的壓力和流量比較恒定，則液壓缸驅(qū)動功率Pp應(yīng)按下式計算 Pp=pp qp∕ηcm 式中，Pp 、qp為液壓缸的最大工作壓力（Pa）和最大流量(m3/s)，ηcm為液壓缸的總效率 則 Pp= pp qp∕ηcm=(10×10 Pa×139.503×10 /s)/0.9 =1550W 其中，pp取值10×106Pa，qp取值139.503×10-6m3/s，ηcm取值90%。 b． 電機(jī)的選擇，固定設(shè)備的液壓系統(tǒng)，其液壓缸通常用電機(jī)驅(qū)動。 根據(jù)上述算出的功率和液壓缸的轉(zhuǎn)速及使用環(huán)境，根據(jù)G/T9616-1999，Y系列（IP44）三相異步電動機(jī)主要技術(shù)參數(shù)可知，選用Y801-4型號的電動機(jī)比較合適。其技術(shù)參數(shù)如下表： 型號 額定功率/kW 滿載轉(zhuǎn)速/(r/min) 最大轉(zhuǎn)矩/N?m 凈重/kg Y100L1-4 2.2 1430 2.2 34 此電機(jī)為一般用途的電動機(jī)，為全封閉結(jié)構(gòu)自扇冷式，能阻止灰塵、鐵屑、雜物侵入電動機(jī)內(nèi)部。具有體積小、重量輕、效率高、耗電小、振動小、運(yùn)行可靠和維修方便的特點，適用于灰塵多、土揚(yáng)水濺的場合。 3.3.2液壓控制閥的選擇 液壓控制閥式液壓技術(shù)中品種與規(guī)格最多，應(yīng)用最廣的元件。此系統(tǒng)為一般液壓傳動系統(tǒng)，因此，所選用的都是標(biāo)準(zhǔn)的普通液壓閥。 液壓傳動中選擇合適的液壓閥，使系統(tǒng)的設(shè)計合理，性能優(yōu)良，安裝、維修方便，并保證該系統(tǒng)正常工作的重要條件 一個液壓系統(tǒng)各部分回路通過的流量不可能都相同。因此，不能單純根據(jù)液壓缸的額定輸出流量來選擇閥的流量參數(shù)，而應(yīng)該考慮到液壓系統(tǒng)在所有設(shè)計工作狀態(tài)下各部分閥可能通過的最大流量。。除按系統(tǒng)功能需要選擇液壓控制閥的類型以外，還要考慮各個閥的額定壓力、通過流量、安裝形式、動作方式、性能特點等。 在回路設(shè)置平衡閥，防止液壓缸因壓板重力而失控。平衡閥屬于調(diào)節(jié)閥范疇，工作原理是通過改變閥芯與閥座的間隙（即開度），改變流體流經(jīng)閥門的流通阻力，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。平衡閥相當(dāng)于一個局部阻力可以改變的節(jié)流元件。 溢流節(jié)流閥是節(jié)流閥與溢流閥并聯(lián)而成的組合閥，它能補(bǔ)償因負(fù)載變化而引起的流量變化。溢流節(jié)流閥能使系統(tǒng)壓力隨負(fù)載變化，沒有調(diào)速閥中減壓閥口的壓差損失，功率損失小，是一種較好的節(jié)能元件，但流量穩(wěn)定性較差一些，尤其在小流量工況下更為明顯。 3.3.3液壓輔助元件及工作介質(zhì)的選擇 j油箱容量的確定，本系統(tǒng)使用矩形的油箱 油箱容量的經(jīng)驗公式為： V=αqp 式中 V—油箱的有效容積，L； qp—液壓缸的總額定流量，L∕min； α—與主機(jī)類型及系統(tǒng)壓力有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)，低壓系統(tǒng)α=2~4 V=αqp=2.1*（8ml/r×1430r/min）=2.1×11.44L/min=24.024L α=2.1 min 根據(jù)JB/T 7938-2010，可選工稱容量為25L的油箱。 k過濾器的選擇 本系統(tǒng)使用普通過濾器，過濾精度為10~100μm，可防止環(huán)境污物侵入，同時還有足夠的流通能力，保證油箱中液位升降時通氣順暢。 l油管和管接頭的確定 油管的作用是將液壓元件連接起來組成液壓系統(tǒng)，為進(jìn)入系統(tǒng)及返回油箱的油液提供通路。本系統(tǒng)選擇硬管，其尺寸由與它連接的液壓元件的有口尺寸決定。 管接頭用于油管與油管油管與元件的連接。一般選擇耐壓能力高、流通能力大、裝卸方便、連接牢固、密封可靠、外形緊湊的尺寸合適的即可。 m液壓工作介質(zhì)的選定 液壓工作介質(zhì)的功用是載能和潤滑、冷卻?？紤]到其工作環(huán)境、工作條件、油液質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性等因素，可選用適用于低壓系統(tǒng)的精制礦物油。 四，研究方案 4 .1動力及驅(qū)動系統(tǒng)確定 主要是4種類型的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)：氣動，液壓傳動和電力傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動。在液壓傳動和氣壓傳動。 液壓傳動系統(tǒng) 液壓流體（通常是動力缸，油泵，電機(jī)，伺服閥，驅(qū)動系統(tǒng)，如坦克，驅(qū)動機(jī)器人任務(wù)執(zhí)行引擎。它通常是一個大容量（幾百抓舉一千克），其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行穩(wěn)定，抗沖擊，耐振動，防爆，密封性能和液壓元件的高精度要求，石油泄漏和環(huán)境污染。 氣動驅(qū)動式 傳動系統(tǒng)，氣缸，從池和方便的特點正?？諝鈮嚎s機(jī)，快速空氣源，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，維修方便。 驅(qū)動機(jī) 如果只使用機(jī)械驅(qū)動操作。實現(xiàn)對凸輪連桿機(jī)構(gòu)的操作的一般規(guī)定。的速度快，工作可靠，成本低的活動特點，易于調(diào)整。 另一方面，即，液壓混合動力驅(qū)動和電驅(qū)動氣體混合物。 確定緩沖 緩沖層，止回閥，減壓流生態(tài)混凝土壓力平衡管。那是，彈簧的緩沖作用可以解釋。 從混凝土泵的沖程，沖程，在混凝土的壓力，在重力的影響下的混凝土應(yīng)力。壓力轉(zhuǎn)換成硬，脆，不吃泵功率。盡管在緩沖層，緩沖層吸收一些壓力，可以保持壓力在泵管。 本設(shè)計采用類似于上圖所示的緩沖機(jī)構(gòu)。重點在結(jié)構(gòu)的設(shè)計，標(biāo)準(zhǔn)零部件的選型，部分零部件的力學(xué)分析。 4.2驅(qū)動方式的選取 1、液壓驅(qū)動式 液壓驅(qū)動式通常由液動機(jī)（各種油缸、油馬達(dá)）、伺服閥、油泵、油箱等組成驅(qū)動系統(tǒng)，由驅(qū)動機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作。通常它的具有很大的抓舉能力（高達(dá)幾百千克以上），其特點是結(jié)構(gòu)緊湊、動作平穩(wěn)、耐沖擊、耐震動、防爆性好，但液壓元件要求有較高的制造精度和密封性能，否則漏油將污染環(huán)境。 2、氣壓驅(qū)動式 其驅(qū)動系統(tǒng)通常由氣缸、氣閥、氣罐和空壓機(jī)組成，其特點是氣源方便、動作迅速、結(jié)構(gòu)簡單、造價較低、維修方便。 3、機(jī)械驅(qū)動式 機(jī)械驅(qū)動只用于動作固定的場合。一般用凸輪連桿機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)規(guī)定的動作。其特點是動作確實可靠，工作速度高，成本低，但不易于調(diào)整。 其他還有采用混合驅(qū)動，即液-氣或電-液混合驅(qū)動。 5緩沖機(jī)構(gòu)的確定 這個緩沖層作用，類似于止回閥，起到均衡管道內(nèi)壓力，減輕流態(tài)混凝土壓力作用。簡言之，緩沖作用，可以理解為彈簧。 混凝土泵沖程開始，混凝土收到向上壓力，沖程結(jié)束，重力影響混凝土變成很大的向下壓力。壓力變換劇烈，泵容易損壞，也吃不上力。有了緩沖層過度，一部分壓力由緩沖層吸收，泵管內(nèi)能夠保持向上的壓力。 本設(shè)計采用類似于上圖所示的緩沖機(jī)構(gòu)。重點在結(jié)構(gòu)的設(shè)計，標(biāo)準(zhǔn)零部件的選型，部分零部件的力學(xué)分析。 4.3重要零部件的設(shè)計和選取 一般來說，選擇軸承的步驟可能概括為：?? 1.?根據(jù)軸承工作條件（包括載荷方向及載荷類型、轉(zhuǎn)速、潤滑方式、同軸度要求、定位或非定位、安裝和維修環(huán)境、環(huán)境溫度等），選擇軸承基本類型、公差等級和游隙；?? 2.?根據(jù)軸承的工作條件和受力情況和壽命要求，通過計算確定軸承型號，或根據(jù)使用要求，選定軸承型號，再驗算壽命；??3.?驗算所選軸承的額定載荷和極限轉(zhuǎn)速。?? 選擇軸承的主要考慮因素是極限轉(zhuǎn)速、要求的確良壽命和載荷能力，其它的因素則有助于確定軸承類型、結(jié)構(gòu)、尺寸及公差等級和游隙工求的最終方案。??1.?類型選擇?? 各類滾動軸承具有不同的特性，適用于各種機(jī)械的不同使用情況。選擇軸承類型時，?? 通常應(yīng)考慮下列因素。一般情況下：對承受推力載荷時選用推力軸承、角接觸軸承，對高速應(yīng)用場合通常使用球軸承，承受重的徑向載荷時，則選用滾子軸承?？傊?，選用人員應(yīng)從不同生產(chǎn)廠家、眾多的軸承產(chǎn)品中，選用合適的類型。????軸承所占機(jī)械的空間和位置?? 在機(jī)械設(shè)計中，一般先確定軸的尺寸，然后，根據(jù)軸的尺寸選擇滾動軸承。通常是小軸選用球軸承，大軸選用滾子軸承。但是，當(dāng)軸承在機(jī)器的直徑方向受到限制時，則選用滾針軸承、特輕和超輕系列的球或滾子軸承；當(dāng)軸承在機(jī)器的軸向位置受到限制時，可選用窄的或特窄系列的球或滾子軸承。????軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)?? 載荷是選用軸承的最主要因素。滾子軸承用于承受較重的載荷，球軸承用于承受較輕的或中等載荷，滲碳鋼制造或貝氏體淬火的軸承，可承受沖擊與振動載荷。??在載荷的作用方向方面，承受純徑向載荷時，可選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承。承受較小的純軸向載荷時，可選用推力球軸承；承受較大的純軸向載荷時，可選用推力滾子軸承。當(dāng)軸承承受徑向和軸向聯(lián)合載荷時，一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。????軸承的調(diào)心性能?? 當(dāng)軸的中心線與軸承座中心線不同，有角度誤差，或因軸的兩支承間距較大而軸的剛性以較小，容易受力彎曲或傾斜時，可選用具有良好調(diào)心性能的調(diào)心球或調(diào)心滾子軸承，以及外球軸承。此類軸承在軸稍微傾斜或彎曲情況下，能保持正常工作。?? 軸承調(diào)心性能的好壞，與其允許的不同軸度有關(guān)，不同軸度值愈大，調(diào)心性能愈好。各類軸承允許的不同軸度見表1�1????軸承的剛性?? 軸承的剛性，是指軸承產(chǎn)生單位變形所需力之大小。滾動軸承的彈性變形很小，在大多數(shù)機(jī)械中可以不必考慮，但在某些機(jī)械中，如機(jī)床主軸，軸承剛性則是一個重要因素，一般應(yīng)選用圓柱和圓錐滾子軸承。因為這兩類軸承在承受載荷時，其滾動體與滾道屬于點接觸，剛性較差。?? 另外，各類軸承還可以通過預(yù)緊，達(dá)到增大支承剛性的目的。如角接觸球軸承和圓錐滾子軸承，為防止軸的振動，增加支承剛性，往往在安裝時預(yù)先施加一定的軸向力，使其相互壓緊。這里特別指出：預(yù)緊量不可過大。過大時，將使軸承摩擦增大，溫升增高，影響軸承使用壽命。?? 4.4零件力學(xué)分析 緩沖裝置末端端蓋是由螺栓與液壓缸筒部連接，在緩沖過程中，彈簧會對其進(jìn)行沖擊，從而對該出的力學(xué)性能有較大的要求。 本部分對端蓋進(jìn)行力學(xué)分析。使用ansys有限元軟件進(jìn)行分析 ANSYS軟件是美國ANSYS公司研制的大型通用有限元分析（FEA）軟件，是世界范圍內(nèi)增長最快的計算機(jī)輔助工程（CAE）軟件，能與多數(shù)計算機(jī)輔助設(shè)計等。是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。在核工業(yè)、鐵道、石油化工、航空航天、機(jī)械制造、能源、汽車交通、國防軍工、電子、土木工程、造船、生物醫(yī)學(xué)、輕工、地礦、水利、日用家電等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。ANSYS功能強(qiáng)大，操作簡單方便，現(xiàn)在已成為國際最流行的有限元分析軟件，在歷年的FEA評比中都名列第一。目前，中國100多所理工院校采用ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析或者作為標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)軟件。 首先將模型導(dǎo)入ansys軟件，對模型賦予材質(zhì)，如下圖所示，點assignment，選取結(jié)構(gòu)為structural steel ANSYS程序提供了使用便捷、高質(zhì)量的對CAD模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分的功能。包括四種網(wǎng)格劃分方法：延伸劃分、映像劃分、自由 劃分和自適應(yīng)劃分。延伸網(wǎng)格劃分可將一個二維網(wǎng)格延伸成一個三維網(wǎng)格。映像網(wǎng)格劃分允許用戶將幾何模型分解成簡單的幾部分，然后 選擇合適的單元屬性和網(wǎng)格控制，生成映像網(wǎng)格。ANSYS程序的自由網(wǎng)格劃分器功能是十分強(qiáng)大的，可對復(fù)雜模型直接劃分，避免了 用戶對各個部分分別劃分然后進(jìn)行組裝時各部分網(wǎng)格不匹配帶來的麻煩。自適應(yīng)網(wǎng)格劃分是在生成了具有邊界條件的實體模型以后，用戶 指示程序自動地生成有限元網(wǎng)格，分析、估計網(wǎng)格的離散誤差，然后重新定義網(wǎng)格大小，再次分析計算、估計網(wǎng)格的離散誤差，直至誤差 低于用戶定義的值或達(dá)到用戶定義的求解次數(shù)。 施加載荷 在ANSYS中，載荷包括邊界條件和外部或內(nèi)部作應(yīng)力函數(shù)，在不同的分析領(lǐng)域中有不同的表征，但基本上可以分為6大類：自由度約束、力（集中載荷）、面載荷、體載荷、慣性載荷以及耦合場載荷。 1、自由度約束（DOF Constraints）:將給定的自由度用已知量表示。例如在結(jié)構(gòu)分析中約束是指位移和對稱邊界條件，而在熱力學(xué)分析中則指的是溫度和熱通量平行的邊界條件。 2、力（集中載荷）（Force）：是指施加于模型節(jié)點上的集中載荷或者施加于實體模型邊界上的載荷。例如結(jié)構(gòu)分析中的力和力矩，熱力分析中的熱流速度，磁場分析中的電流段。 3、面載荷（Surface Load）:是指施加于某個面上的分布載荷。例如結(jié)構(gòu)分析中的壓力，熱力學(xué)分析中的對流和熱通量。 4、體載荷（Body Load）:是指體積或場載荷。例如需要考慮的重力，熱力分析中的熱生成速度。 5、慣性載荷（Inertia Loads）:是指由物體的慣性而引起的載荷。例如重力加速度、角速度、角加速度引起的慣性力。 6、耦合場載荷（Coupled-field Loads）:是一種特殊的載荷，是考慮到一種分析的結(jié)果，并將該結(jié)果作為另外一個分析的載荷。例如將磁場分析中計算得到的磁力作為結(jié)構(gòu)分析中的力載荷。[1]? ANSYS程序提供兩種后處理器：通用后處理器和時間歷程后處理器。 1. 通用后處理器也簡稱為POSTl，用于分析處理整個模型在某個載荷步的某個子步、或者某個結(jié)果序列、或者某特定時間或頻率下的結(jié)果，例如結(jié)構(gòu)靜力求解中載荷步2的最后―個子步的壓力、或者瞬態(tài)動力學(xué)求解中時間等于6秒時的位移、速度與加速度等。 后處理器可以處理的數(shù)據(jù)類型有兩種：一是基本數(shù)據(jù)，是指每個節(jié)點求解所得自由度解，對于結(jié)構(gòu)求解為位移張量，其他類型求解還有熱求解的溫度、磁場求解的磁勢等，這些結(jié)果項稱為節(jié)點解；二是派生數(shù)據(jù)，是指根據(jù)基本數(shù)據(jù)導(dǎo)出的結(jié)果數(shù)據(jù)，通常是計算每個單元的所有節(jié)點、所有積分點或質(zhì)心上的派生數(shù)據(jù)，所以也稱為單元解。不同分析類型有不同的單元解，對于結(jié)構(gòu)求解有應(yīng)力和應(yīng)變等，其他如熱求解的熱梯度和熱流量、磁場求解的磁通量等。 2. 時間歷程后處理器也簡稱為PosT26，用于分析處理指定時間范圍內(nèi)模型指定節(jié)點上的某結(jié)果項隨時間或頻率的變化情況，例如在瞬態(tài)動力學(xué)分析中結(jié)構(gòu)某節(jié)點上的位移、速度和加速度從0秒到10秒之間的變化規(guī)律。 　　 4.5電控系統(tǒng)設(shè)計 本設(shè)計中電動控制部分如下，電磁閥控制液壓缸1和液壓缸2 分別通電和斷電，在工作過程中，電磁閥控制邊分別在不同的工作狀態(tài)。這樣兩邊不會同時想外推進(jìn)，或者向后壓縮。 4.6液壓系統(tǒng)設(shè)計 本機(jī)構(gòu)中使用液壓原理如下： 高壓氣源通過電磁閥流向液壓缸1和液壓缸2，當(dāng)高壓氣源流向液壓缸1，液壓缸1開始工作，1號活塞將混凝土推出去。同理，當(dāng)高壓氣源流向液壓缸2，液壓缸2開始工作，2號活塞將混凝土推出去.如此循環(huán)就可以將混凝土實現(xiàn)傳送。液壓缸處配有排氣口，用來供廢棄排放。 五，總結(jié) 本論文在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)于律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無法、平易近人的人格魅力對本人影響深遠(yuǎn)。不僅使本人樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)習(xí)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使本人明白了許多為人處事的道理。本次論文從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！在寫論文的過程中，遇到了很多的問題，在老師的耐心指導(dǎo)下，問題都得以解決。所以在此，再次對老師道一聲：老師，謝謝您！時光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時節(jié)，春夢秋云，聚散真容易。離校日期已日趨漸進(jìn)，畢業(yè)論文的完成也隨之進(jìn)入了尾聲。從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，一直都離不開老師、同學(xué)、朋友給我熱情的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！在此我向?qū)W校本專業(yè)的所有老師表示衷心的感謝，謝謝你們這幾年的辛勤栽培，謝謝你們在教學(xué)的同時更多的是傳授我們做人的道理，謝謝這些年里面你們孜孜不倦的教誨！ 六，參考文獻(xiàn) 1）《工業(yè)機(jī)械設(shè)計》 作者:李允文主編 出版社:北京市：機(jī)械工業(yè)出版社 出版日期:1996 2）《機(jī)構(gòu)操作及設(shè)計》 作者:馬香峰，余達(dá)太，許紀(jì)倩，劉鴻飛 頁數(shù):215 出版社:北京市：冶金工業(yè)出版社 出版日期:1999.10 3）《機(jī)器人的操作機(jī)設(shè)計》 作者:馬香峰，余達(dá)太，許紀(jì)倩，劉鴻飛 頁數(shù):215 出版社:北京市：冶金工業(yè)出版社 出版日期:1999.10 4）《工業(yè)機(jī)械》 作者:重慶市科技局，第一機(jī)械工業(yè)部第三設(shè)計院編輯 頁數(shù):391 出版社:重慶市科技局 第一機(jī)械工業(yè)部第三設(shè)計院 出版日期:1977