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剪叉式升降台液压缸布置的运动学及动力学分析
3种液压缸布置型式均能实现此载荷要求,液压缸一端固 定式升降平台合理的结构参数为a=310mm,液压缸两端 活动式升降台合理的结构参数为
a=310mm,b=400mm.根据对3种液压缸布置型式的剪叉 式升降台的运动学及动力学分析4-16,结合具体实例,利 用Matlab软
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件绘制出整个升降台升程范围内升降速度变化曲线和液 压缸推(拉)力变化曲线如、所示。——液压缸水平固定 式——液压缸一端固定式一液压缸两端
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升降机 ty70htvv
活动式350——液压缸水平固定式300——液压缸一端固定 式250一液压缸两端活动式200'''150150升降速度随升降高 度变化曲线
液压缸推(拉)力随升降高度变化曲线由、可知,在3种 液压缸布置型,液压缸两端活动布置的升降台的升降速 度和所需液压缸推(拉)力稳定性最好
,活塞行程和举升初速度最小,初始液压缸推(拉)力 最小,在升降高度为500 ~620mm液压缸推(拉)力最小, 在升降高度为620 ~9
活塞行程要求不高的场合;液压缸水平固定布置的升降 台的升降速度和所需液压缸推力随升降高度的升高下降 速度最快,尤其是所需液压缸推力,在6
20~1000mm最小,升降速度和所需液压缸推力稳定性较 差,因此此种液压缸布置型式的升降台适用于升降稳定 性要求不高但对液压缸尺寸和布
置空间要求较高的场合。5结论分别对3种液压缸布置型 式的剪叉式升降台进行了运动学及动力学分析,得出了 液压缸活塞运动速度与升降台升降速度
剪叉式升降台液压缸布置的运动学及动力学分析刘治文 (长安大学道路施工技术与装备教育部重点,液压缸水 平固定在升降台底板上,活塞杆铰接于剪
叉杆BD的下端B点。根据升降平台实际工作情况,铰接处 D点沿竖直方向运动,B点滚轮处沿水平方向运动,因此, 根据速度瞬心法H可知BD剪叉
杆的瞬时速度中心在点C处,而D点速度即为平台的升降 速度,且有度;21为剪叉杆BD和AC的长度;vB,升降台 的升降速度;叫为剪叉杆AC
50mm大于水平固定型式所需的液压缸推(拉)力而小于 两端活动型式所需的液压缸推(拉)力,在升降高度为 950 ~1000mm所需液压缸
推(拉)力最大,因此液压缸两端活动的布置型式适用 于要求升降稳定性好E7、冲击小、初始举升力较小以及 小活塞行程的场合;液压缸端固定布置
的升降台所需液压缸活塞行程和举升初速度最大,初始 液压缸推(拉)力最大,因此此种液压缸布置型式适用 于液压缸布置空间充足、对液压缸尺寸及
(或BD)与水平面之间的夹角(锐角)。根据以上两式 可得根据有tan1=1 /412-h2,进而可得1.2动力学分析如所 示,以A为坐标
原点建立坐标系,选取剪叉机构和举升板为处于平衡状 态的质点系,并设铰链和滚轮处的约束为理想约束,根 据虚位移原理5-7有即的虚位移;5%
为D点沿y方向的虚位移=-215aicos叫。由力;5P点沿x方 向的虚位移,xp=-(l-a)sina252;5yP点沿y方向的虚位
的关系式以及液压缸推(拉)力与升降载荷的关系式, 根据所得出的关系式利用Matlab绘制出3种液压缸布置型 式的剪叉式升降台的升降速度和
液压缸推(拉)力随升降高度的变化曲线,通过分析曲 线最终总结出3种液压缸布置型式各自的优缺点和适用场 合,为剪叉式升降台中液压缸的选型及
布置优化提供了定的理论依据。
移,5yp 3液压缸两端活动式3.1运动学分析如所示,液压 缸一端铰接于剪叉杆AC上的Q点,另一端铰接于剪叉杆 BD上的P点,根据速度瞬
心法有因为可知液压缸活塞运动速度V3的表达式为于是 根据三角函数关系及余弦定理有最终可得3.2动力学分析 以A为坐标原点建立坐标系如所示
,根据虚位移原理E2-13有即可得4实例及计算分析 ~1000mm,升降载荷G=70kN,液压缸活塞运动速度V =20mm/s,为了使