160t立卧双用压力机的设计.pdf

第 2 7卷第 5 期 2 0 O 6年 5月 煤矿机械 Coa I Mi n e Ma c h i n e l V0 1 ． 2 7 N o ． 5 Ma y ． 2 0 06 文章缩号 1 0 0 3 ． 0 7 9 4 2 0 0 6 O 5 ． 0 7 4 7 ． 0 3 1 6 0 t 立卧双用压力机的设计 陈 大同煤 矿集 团有 限责任公 司 忠 中央机厂 。山西 大 同 0 3 7 0 0 1 摘要 通过对立卧双用压力机机 架拉杆及承载板的受力分析 ， 说 明了卧式机 架采 用浮动 支 座的合理性及压力机机 架结构的设计过程。其次介绍了油缸的定位及 固定方式和液压 系统原理的 设 计 。 关键词 机 械设 计 ；压力机 ；设计 中图号 T H 4 5 文献标识码A De s i g n o f 1 6 0 t Ve r t i c a l - -h o r i z o n Hy d r o p r e s s CHEN Zh o n g C e n t r a l M a c h i n e r y P l a n t D a t o n g C o a l G r o u p C o ． - L t d ． ． D a t o n g 0 3 7 0 0 1 C h i n a Ab s t r a c t F i r s t ，p a s s t h r o u g h a n a l y s i n g t h e p o w e r o f v e r t i c a lh o r i z o n h y d r o p r e s s f r a me a n d l o a d b e a ri n g p l a n k ，s h o w i n g t h e r a t i o n a l i t y o f h o ri z o n h y d r o p r e s s wi t h i t ’ s wimm i n g a b u t me n a n d t h e d e s i g n p r o c e s s o f h y 。 d r o p r e s s f r a me s t r u c t u r e． S e c o n d l y，i n t r o d u c e s a wa y o f t h e h y d r oc y l i n d e r fix e d a n d t h e d e s i gn o f h y d r a u l i c s y s t e m p rin c i p l e． Ke y wo r ds me c h an i c a l d e s i gn ；h y d r o p res s；d e s i g n 1 压力机机架的结构设计 该压力机 机架采用 1 6 M n钢板箱式组焊结构， 卧式机架采用 4 5 。 布置的双拉杆及浮动支撑结构， 见 图 I 1 拉杆的受力分析 拉杆采用 4 5调质钢， 许用 拉应 力 [ ] 2 1 6 2 3 8 MP a 。压力机工作时拉杆 只受轴 向拉伸力 的作 用。拉杆拉应力 由 卜 是对称循环弯曲应力 ， 故平均应力 0 。 根据安全系数计算公式 s ． 3 3 - 式中 ． 。 4 5 钢弯曲对称循环应力时的疲劳极限， 口． 12 7 0 MP a； 正应力有效应 力集中系数 ， 查表取 Ko2． 5 2； 卢 表面质量系数 ， 查表取 卢1 ； ￡ 尺寸系数， 查表取 e0 ． 7 。 抗扭断面系数 ， 1 7 ≈2 ． 6 1 0 剪应力幅 -3． 2 3 MP a r m r- j 眦 5 - 8 卢 l ￡ f ‘ ‘’ 一 式 中 r 一 。 4 5钢扭转疲劳极限 ， r 一 。 1 5 5 M P a ； 疋 剪应力有效 应 力 集 中 系数 ，查 表 取 K 1． 8 2； 卢 。 表面质量系数 ， 查表取 卢 。 0 ． 9 2 ； 平均应力折算系数， 查表取 O ． 2 1 。 因此 。 B截面的安全系数 s 1 ． 3 3 ／ s s 查表可知 [ s ] 1 ． 3一1 5 故 S[ s ] ， 该轴 B截面是安全的。 参考文献 [ 1 ] 杨文元． 费玉石． 带材精整机组中开卷机的f k -q计算[ J ] ． 机械 设计 与制造 ， 1 9 9 9 4 3 9 一柏 ． [ 2 ] 王秀霞， 丁学工。 樊庆和． 等． 开卷机主轴轴承故障分析与设计改 进[ J 】 ． 机床与液压， 2 o o 3 5 3 2 4 3 2 5 ． [ 3 ] 王连庆 ， 曹云亮 ． 赵薇 ． 开卷机芯轴改造[ J ] ． 重型机械 ． 2 0 0 5 4 5 6 5 8． [ 4 ] 徐灏． 机械设计手册[ M ] ． 北京 机械工业出版社， 1 9 9 1 ． 作者简介王定保 1 9 6 4 一 。 河南博爱人． 讲师。 1 9 8 7 年毕业于 西安交大机械制造专业 。 Em a i l e x - z h u 1 6 3 ． D o m． 收稿 日期 2 0 0 5 - O l 一 0 5 维普资讯 7 4 8 1 6 0 t 立卧双用压力机的设计陈忠 第 2 7卷第 5 期 图 1 立卧双用压力机机桨结构示意图 F ． 1 S ke t c h ma p o f v e r t l c a l ho r i z o n hy t l r o p r e s s f r a me I P／ 2A L 1 6 3． 3 MP a 式 中 尸 油缸的最大压力 ， P；1 6 0 0 k N； A 。 拉杆轴最小截面积 ， A 。 0 ． 0 4 9 m 2 。 占 。 [ 占 ] ， 所 以拉杆强度足够。 2 承压板的受力分析 该压力机机架与油缸采用 似2 0 肿 孔与 9 0承压 板组合定位。压力机工作时承压板将承受剪切 和挤 压的作用。许用剪切应力[ r ] 0 ． 7 50 ． 8 [ ] 1 5 91 8 2 MP a ， 许用挤压应力 [ J Y ] 1 ． 72 ． 0 X [ ] 3 8 6 4 5 4 M P a ， 满足剪切强度条件 rq ／ a J ≤[ r ] 式中 A J 承 压 板 受 剪 面积 ， A J 0 ． 1 4 l I I I 2 孛 5 o 0 、 9 0的 圆环 。 QP1 6 0 0 k N， 所 以， r1 1 3 ． 2 MP a [ r ] ， 满足强度条件。 挤压强度条件 J Y P ／ A J Y ≤[ J Y J 式中P J Y P1 6 0 0 k N A j y 承压板受挤面积 ， A J Y 0 ． 0 5 8 m 2 。 所 以 J 2 7 6． 9 M P a ， 所 以焊接强 度 足够 。 2 缸体与缸盖的螺纹连接计算 螺纹处的拉应力 4 K P1 0 4 ／ [ d 一D ] 5 9 ． 1 7 MP a 螺纹处的剪应力 r l K P d 0 d l ／ [ o ． 4 d 一D ] 8 ． 8 4 M P a 合成应力 3r 61． 1 MPa 许用应力 厂 [ ] _ ／ 1 1 4 g P a 2 因为 [ ] ， 所以， 强度足够。 式中d l 一一 螺纹内径， d 。 d o 一1 ． 2 2 4 t 3 3 2 ． 6 5 6 m m ； d 0 螺纹直径， d 。 3 4 0 m m； K 螺纹预紧力系数 ， 取 K1 ． 2 5 ； 。 螺纹内摩擦因数 ， 取 。 0 ． 1 2 ； 维普资讯 第 2 7卷第 5 期 2 0 0 6年 5月 V 0 1 ． 2 7 No ． 5 Ma y．200 6 文章编号 1 0 0 3 0 7 9 4 2 0 0 6 0 5 ． 0 7 4 9 ． 0 4 基于A R M嵌入式处理器的便携式瓦斯检测仪的设计 李小伟 。张开如 ．房靖 山东科技大学 信息与电气工程学院，山东 青岛 2 6 6 5 1 0 摘 要 介 绍 了一种基 于 A R M 微 处理 器 的瓦斯检 测仪 。 并根据 实现 功 能的要 求详 细介 绍 了这 种智能手持仪器的原理及设计方法， 介 绍了嵌入式 系统 u C ／ O SI I 的相 关知识及其在 瓦斯检测仪 中的应用， 确定 了以 A R M微处理器芯片 L P C 2 2 1 0为核心的瓦斯检 测仪的结构及其特点， 并对关键 电路进行 了分析并给 出了关键单元的软硬件设计。 关键 词 瓦斯 ；嵌入 式 系统 ；A R M；u C ／ O S I I 中图 号 T D 7 1 2 文献标 识码 A De s i g n O f Po r t a b l e Ga s De t e c t O r Ba s e d O n ARM Em b e dd e d Pr o c e s s o r LI Xi a owe i ，Z H ANG Ka i r u。F ANG J i n g C o l l e g e o f I n f o r ma t i o n＆ E l e c tr i c a l E n g i n e e r i n g o f S h a n d o n g U n i v e s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y 。 Qi n g d a o 2 6 6 5 1 0 ． C h i n a Ab s t r a c t I n t r o d u c e d a k i n d o f g a s i n s t r u me n t a t i o n t h a t b a s e d o n t h e ARM mi c r o p r o c e s s o r ，a n d a c c o r d i n g t o r e a l i z e d t h e f u n c t i o n r e q ue s t i n d e t a i l t o i n t rod u c e t h i s k i n d o f i n t e l l i g e n c e g r a s p e d t h e i n s t r ume n t t he p r i n c i p l e a n d t h e d e s i g n me t h o d．i n t rod u c e d i n s e r t e d t y p e s y s t e m u C／ OSI I r e l a t e d k n o wl e d g e a nd i n t h e g a s i n s t r u ． me n t a t i o n a p p l i c a t i o n，h a d de t e r mi n e d t a k e ARM mi c r o p r o c e s s o r c h i p LPC 2 21 0 a s t h e c o r e g a s i n s t r u me n t a t i o n s t r u c t u r e a n d i t s c h a r a c t e r i s t i c．An d c a r r i e d o n t o t h e e s s e n t i a l e l e c t r i c c i r c ui t h a s a n a l y z e d a n d h a s p rod u c e d t h e e s s e n t i a l u n i t s o f t wa r e a n d h a r d w a r e d e s i g n． Ke y wo r ds g a se mb e d d e d s y s t e m ；ARM ；u C／ OSI 1 0 引言 近年来 ， 随着微电子技术、 自动控制技术、 电力 电子技术、 通信技术和智能化技术的迅速发展 ， 瓦斯 检测技术得到大力研究和开发。为开发新一代微处 缸筒材料 的屈服极限， 2 8 5 M P a ； 安全 系数 ， 取 2 ． 5 。 2． 2油缸 与机 架 的轴 向固定 油缸与机架通过 ,b 4 2 0 t t 7基准孑 L 及端面定位后， 用 M 3 6 0 X 6丝圈轴向固定。 3液压系统的设计 如 图 3所 示。 液 压 系 统 由 电机 1 6 0 L一4 ， 1 l k W 、 轴向柱塞泵 Y C Y 1 4 1 B 、 溢流阀、 三位四通 手动操纵阀、 液控单向阀、 压力表、 截止阀、 油缸 、 单 向顺序阀 用于支撑活塞和压头之重 ， 使其不因 自重 而产生滑动 、 过滤器等组成。电动机起动后 ， 经联 轴节带动轴 向柱塞泵 4工作 ， 输 出油经旁通溢流阀 5 起安全阀作用 及 6 起调压作用 同时进入三位 四通手 动滑 阀 3 ， 手动滑 阀受操纵 手柄、 脚踏 板控 制。当操纵手柄按压在下行位置时 ， 滑阀阀 移至 右端， 油进入油缸上腔 ， 其下腔油经单向顺序阀经过 三位 四通手动滑 阀返 回油箱 ， 压头下行 。当操纵手 柄停在上行位置时， 滑阀阀芯移至左端 ， 油经单向顺 序阀 起支撑阀作用 进入油缸下腔 ，其 上 腔 油 经 可控单向阀 起放油作用 及三位四通手动滑阀返回 油箱， 压头上行 。当操纵手柄停在中间位置时， 油经 三位四通手动滑阀直接返回油箱 ， 油泵空负荷运行 ， 压头停在预定位置。 图 3 液压系统示意图 F i g ． 3 S k e t c h ma p o f h y d r a u l i c s y s t e m 1 ． 立式油缸2 ． 卧式油缸3 ． 三位 四通手 动村阀4 ． 轴向柱塞泵 5 、 6 ． 溢流阀 立式油路和卧式油路通过 2个截止 阀分开 ， 当 打开左端截止阀时， 立式压力机可以工作 。反之 ， 卧 式压力机也可以工作。 作者简介 陈忠 1 9 6 6一 l 【 【 I 西大 同人 ， 工程 师 ， 1 9 9 0年 毕、 于 巾国矿业大学机械系机械 制造工 艺及设备专 业 ， 现在 大 同煤 矿集 团 公司中央机厂工作 ． 收稿 日期 2 0 0 5 1 2 2 0 维普资讯