机械松闸装置(精选3篇)
机械松闸装置 篇1
1 前言
起重机在当下工程建设中有着重要的作用, 一些大型的锻造厂对于起重机的锻造, 是需要压机配合的。因为起重机不可控制压机锻压压缩量。想要规避锻造过程中压机载荷传到起重机, 所以在达到额定的载荷时, 就一定实施起升机构和整机保护, 经由制动器松闸装置来实现载荷的释放, 从而落实制动方式切换, 借此来完成超载保护的目标。起升机构上滑轮组是在塔形弹簧上的, 如果升载荷在百分之百的时候 (具体按照用户要求决定) , 那么起升机构上滑轮装置在受载下压的过程当中, 高速轴制动器就经由机械方式实施松闸, 来防止超载的快速增加。假如超载是1.2倍额定载荷的时候, 那么就要触发电气松闸设备, 让起升机构的电机转换到电气制动的形态, 并且准许在外载作用下减少, 直接载荷减少到额定载荷以下, 使制动器重新开始制动为止。经由电气松闸和机械松闸相结合的方法, 完成起重机超载保护的目标。
2 起重机机械松闸装置的机构组成
起重机机械松闸装置主要作用就是在不借助外力的前提下, 将起升机构的吊重当做动力源, 借此来驱动液压推杆制动器松闸, 起升机构的滑轮组是在弹簧上的, 当其进行减震缓冲的时候, 让吊重变成弹簧变形, 对此, 设计出了一套相对应的复合连杆机构, 把起升机构的滑轮设施和高速轴制动器进行有效的联系, 让滑轮组产生的变形和制动器的制动力矩形成关联量。
如图1所示, 机械松闸装置可以将其看做是三套晾干机构的组合, 就输入端进行探讨。机构Ⅰ部分使用的是型钢和弹性上滑轮装置连接撞尺, 每当起升载荷高达额定值的时候, 撞尺就会下行到预定的区域, 和Ⅱ部的压板 (9) 相接触, 把上滑轮装置受载下压的力量给传到后续连杆上面。机构Ⅱ是属于开式连杆机构, 使用的是两件弹簧 (8) 把连杆 (4) 和弹簧座 (1) 进行连接, 从而完成连杆机构抚慰及缓冲冲击, 连杆 (4) 的一端经由销轴和连杆 (15) 进行连接, 另外一端具有螺纹, 这样就能够让弹簧经由压板与螺母进行高低位置的调节;另一方面在弹簧端使用双螺母, 借此来防止松动, 确保初始位置的准确性;Ⅰ部撞尺让压板 (9) 动作, 从而促使Ⅱ部整体向下运动, 连杆 (15) 和V部臂架 (5) 相连接, 让其自左向右旋转, 然而臂架 (5) 又经由轴、键等等相关连接件促使Ⅲ部壁 (6) 进行同步动作, 这样让Ⅲ部也就开始动作。
弹簧座 (1) 、连杆 (4) 、臂架 (5) 、臂 (6) 、弹簧 (8) 、压板 (9) 、连杆 (20)
机构Ⅲ是曲柄摇杆机构, 主要功能是把V部旋转运动传到Ⅳ部, 主要特征表现在筒 (24) 经由左旋螺纹和右旋螺纹和两侧杆件连接, 让连杆 (26) 长度可以调节, 并且让套筒留出安装孔, 来满足装配需要, 并且套筒的端部使用双螺母来对其加固。机构Ⅳ是双摇杆机构, 和Ⅲ部一起用三角板 (29) , 而三角板两个边分别当做是Ⅲ部与Ⅳ部的连架杆, 对此来促进Ⅳ部驱动, 在Ⅳ部的连杆也使用左与右的旋螺纹套筒, 借此来调节长度。高速轴制动器外接凸轮臂杆当做Ⅳ部末端的连架杆, 让其在三角板的驱动下旋转, 并且在此过程当中让制动力矩降低。达到松闸功能, 落实对升起机构的保护。因为空间因素, Ⅲ、Ⅳ连杆机构不在同一平面。对此进行了带有了铰接支点结构悬臂支座设计, 经由轴 (35) 、 (39) , 三角板 (29) 与臂架 (30) 把部在一样平面的Ⅳ与Ⅲ部给联系起来。具体如图3所示。
套筒 (24) 、三角板 (29) 、轴 (39)
三角板 (29) 、臂架 (30) 、过轴 (35) 、过轴 (39)
3 起重机机械松闸装置工作过程
在升载荷达到百分之百左右的时候, 弹性上滑轮装置所连接到的撞尺将会在载荷的影响下移动至设定位置, 和弹簧座压板 (9) 接触让其下压, 使得连杆 (4) (15) 下行, 臂架 (6) 经由相关零件让凸轮臂杆旋转, 并且在此过程当中达到制动力矩降低的目的, 完成松闸的目标。因为全套机构都是使用的机械装置, 所以其动作和起升载荷息息相关, 使用上滑轮装置受载下压力量来驱动机构动作, 达到制动器松闸的目的。因为其结构较为合理, 所以不需要任何的外力加持, 具有一定的稳定可靠性。经由弹簧位置的设置, 保证机构能彻底的复位, 减少冲击。经由科学合理的转轴和连杆布置, 确保减速机两边的制动器一起松闸, 使用套筒连接结构, 让连杆可调节长度。尤其是能够按照客户要求进行机构初始位置的设定, 让其在规定载荷作用下动作, 从而实现保护起重机的目标。
摘要:随着社会经济的快速发展, 我国工程项目也越来越多, 在工程建设当中, 起重机具有十分重要的作用。然而在起重机当中, 机械松闸装置是一个至关重要的装置, 能够起到对起重机保护的作用。起重机机械松闸装置是安装在高速轴液压制动器和起升机构上滑轮之间的。每次起升承载量是物体的100%重量的时候, 使用上滑轮装置承载量下压力量驱动机构动作, 完成制动器的松闸, 从而起到保护起升机构的目的, 这个装置高度机械化, 对此, 不需要外力对其加持, 更加不需要人工的作用, 具有极高的稳定性以及可靠性, 并且非常容易对其进行调解, 所以能够完成保护起重机的重任。大型的锻造工厂对起重机进锻造的过程是极其复杂的一个过程, 在这当中和压机进行配合的程度好坏将会直接影响到锻件进行锻造的过程, 这一点至关重要。因为压机锻压的压缩量是起重机无法控制的, 因此, 我们必须要好好的维护起重机升起机构。文章就对起重机机械松闸装置的设计与运用进行了简单的探讨, 希望能够给相关人员提供一些有用的参考。
关键词:机械松闸装置,组成,起重机,设计,滑轮装置
参考文献
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[6]刘习川.基于虚拟样机的轮胎式集装箱门式起重机动力学仿真研究[D].武汉理工大学, 2012.
机械松闸装置 篇2
关键词:机械电气;控制装置;PLC技术;运用能力
人类社会对电子信息科技的运用越加依赖,自动化控制系统在工业领域也显现出极高的优势地位。其中,PLC技术的运用有效缓解人工投入的成本,提升机械电气控制装置的效率。实现企业生产的有序加工,强化整个机械电气控制行业的生产发展能力。
1PLC技术综述
机械松闸装置 篇3
机构的运动分析主要是为了获得机构中某构件的位移、角速度和角加速度,以及某些点的轨迹、速度和加速度,是机械设计及评价机械运动和动力性能的基础[1]。机构的动力分析,主要是在运动学分析的基础上,由已知工作阻力求出运动副的约束反力和驱动力(或力矩),为选择和设计轴承、零部件强度的计算及选择原动机提供理论依据[2]。
在起重机当中,机械松闸装置是一个至关重要的装置,能够起到对起重机保护的作用[3]。制动器松闸的动力都有赖于电力,而一旦停电或者电器发生故障,起升机构上的常闭型制动器将使工件悬在空中,这不仅影响生产过程,而且工件悬在空中也是一种安全隐患,所以起重机上增设事故松闸装置是一种必要的安全保护措施。本文以起重机事故松闸装置中的正切机构为研究对象,充分利用MATLAB提供的系统资源,对其进行运动分析。
1 起重机事故松闸装置
起重机事故松闸装置由正切机构、平行五连杆机构以及手轮操纵机构组成[4],其运动情况如图1所示。
通过手轮机构和五连杆机构的作用,从而带动正切机构中的电磁铁垂轴上升一定高度,以实现制动器的松闸操作。本文以事故松闸装置中的正切机构为研究对象,把正切机构简化后,主要用解析法对应用最为广泛的平面RRPⅡ级杆组做受力分析[5],用MAT-LAB编程求解出各构件所受的力和主动力矩[6]。简化的正切机构如图2所示。
假设杆1以角速度ω1=-10rad/s匀速转动,h=0.4m,b=0.08m,松闸阻力Q=5 000N,杆件3的质量m3=20kg,滑块2的质量m2=5kg,杆件1的重力和惯性力略去不计。
2 动态静力分析
2.1 机构运动分析
杆3的行程、速度和加速度分别为:
1-弯臂;2-滑块;3-电磁铁垂轴;4-机架;5-滚轮;6-升降滚道;7-杆系;8-摇杆;9-钢丝绳;10-定滑轮;11-卷筒;12-手轮
2.2 机构动力分析
图3为滑块2和杆3的受力图。其中,FR12为杆1对滑块2的作用力,FR43和F′R43均为机架4对杆3的作用力,FI2和FI3分别为滑块2和杆3的惯性力。FI2和FI3分别为:
通过图3中对滑块2和杆3的受力分析,可以得到力和力矩平衡方程:
图4为杆件3的受力图。其中,FR23x和FR23y分别为滑块2对杆3的作用力FR23在水平和垂直方向上的分力。通过图4对杆3的受力分析,得到如下力平衡方程:
图5为杆件1的受力图。其中,FR21为FR12的反作用力,FR41为机架对杆1的作用力,Mb为主动力矩。由图5对杆1受力分析,得到如下力和力矩平衡方程:
式(6)~式(13)中有8个未知量,可归纳出一个一元八次方程矩阵[7]:
可把式(14)的矩阵表示为AR=B。其中,A为8×8矩阵,R为一个8维的未知列阵,B为8维的已知列阵。下面用MATLAB编程求未知量。
3 MATLAB仿真
由AR=B得R=A-1B,运用MATLAB求逆矩阵可以得到位置向量R。首先根据已经列出的矩阵A构造出一个8×8的零矩阵,然后将每行每列不为零的数赋值到该零矩阵中,运用MATLAB构建零矩阵的这个功能,可以很方便地进行矩阵的创建与运算[8]。
4 计算结果
把程序输入MATLAB得到各个未知量的输出结果,如图6所示。
由图6可以看出,φ1在-0.5rad到0.5rad范围内,FR12、FR23x、FR23y、FR41x、FR41y、Mb的曲线较平滑,而且在0附近波动,FR43和F′R43在零点时发生突变,其值变化较为剧烈;φ1在其他范围时,各约束反力和平衡力矩曲线较陡峭。
5 结语
本文以起重机事故松闸装置中的正切机构为研究对象,利用参数改变来实现工作机构性能的改善,使机构惯性力平衡达到最优方案,充分利用MATLAB提供的系统资源,可以很容易地观察到运动参数的变化,因此利用MATLAB作为平面连杆机构动力学仿真平台极其简便。
本文中对正切机构做了简化,且把电磁铁垂轴上的松闸力看作是恒定值,但是在松闸过程中,工件可能不是匀速下降,各工件的重量也可能不相等,这就导致了松闸力的变化,所以需要做进一步的计算研究。
参考文献
[1]孙恒,陈作模.机械原理[M].第7版.北京:高等教育出版社,2006.
[2]华大年,华志宏.连杆机构设计与应用创新[M].北京:机械工业出版社,2008.
[3]郭长宇,李飞.起重机机械松闸装置的设计和应用[J].科技创新与应用,2013(33):7-8.
[4]朱笔真.淬火起重机事故松闸装置的设计[J].冶金设备,1990(1):16-19.
[5]李康业.略谈正切机构及应用[J].机械科学与技术,1998,27(1):17-19,22.
[6]赵小刚,李永春.MATLAB/Simulink软件的曲柄导杆机构运动学仿真[J].轻工机械,25(6):39-41.
[7]王锡霖,李举,许文艺,等.基于Matlab的平面正弦连杆机构动力学分析[J].长春工业大学学报(自然科学版),2011,32(1):73-76.