多功能凿岩机械手的机械结构设计

回转系统安装在副升降系统上。

图1升降系统装配示意图
图2回转系统装配示意图
回转系统
转系统安装在副升降系统上,包括回转驱动。

回转系统通过竖直方向设置的回转压缸与副升降系统安装连接、且回转系统统之间设置有导向滑轨,如图2所示。

2中,回转系统与伸缩系统连接件主要转系统的回转支承与伸缩系统的基础臂,荷和径向载荷较大。

回转支承主要用于连统与伸缩系统的基础臂,并提供扭矩使多械手360°旋转,所受倾覆载荷和径向载荷
缸与基础臂连接,如图3所示。

图3伸缩系统伸出状态装配示意图
图4伸缩臂力学模型简图
2.3.2伸缩臂许用载荷分析
(1)箱型伸缩臂力学模型
本设计的箱型伸缩臂起重机为两节伸缩臂。

当第二节臂末端受到载荷作用时,其力学模型如图4所示,其中:F为第二节臂末端的外载荷;a0和b0分别为滑块的长和宽;L1为基本臂的长度,L2为第二节臂的长度;l为上、下两侧滑块中心位置点在轴向的距离既搭接长度。

通常情况下,上、下两侧滑块的尺寸与吊臂的尺寸相比是很小的,因此可以将滑块与局部盖板之间的接触力近似为均布载荷。

当伸缩臂的轴线与水平方向的夹角α=0°时,由于每一侧都有两个滑块,因此上滑块和下滑块作用在局部盖板平面上的分布力为:
基本臂横截面内侧尺寸为2b1×h1=0.4m×0.4m,上滑块边缘到局部盖板边缘的距离为b10=0.08m;第二节臂横截面内侧尺寸为2b2×h2=0.3m×0.3m,下滑块边缘到局部盖板边缘的距离为b20=0.03m。

盖板和腹板的厚度均为h=0.01m,上、下侧滑块的尺寸均为a0×b0×c0=
,:
为了使得与滑块相接触的基本臂局部上侧盖板和二节臂局部下侧盖板都能满足强度条件,所以只能1max和F2max二者中的最小值。

即起重机伸缩臂的许
载荷为:
[F]=min{F1max,F2max}(8)由式(8)解得第二节臂末端的许用载荷为:F1max= 59kN,F2max=16.43kN。

比较F1max和F2max,为了使基本的局部盖板和第二节臂的局部盖板都不出现塑性屈所以第二节臂末端所能起吊的许用载荷为F=摆动系统
5摆动系统的回转装置90°状态装配示意摆动系统包括开槽工具回转驱动、L型连接工具。

开槽工具回转驱动固定安装在L型连通过L型连接件与伸缩节臂的端部安装连接工具回转驱动的回转轴线前后方向设置;开括锯盘,锯盘通过快速连接机构与开槽工具的回转输出轴连接,具体如图5所示。

摆动系统还包括第一回转装置,L型连接件回转装置与伸缩臂的端部安装连接,第一回回转轴线竖直方向设置,第一回转装置的回与L型连接件固定连接,第一回转装置的本臂的端部安装连接;开槽工具还包括钻头,
图6多功能凿岩机械手的机械结构
图7挂载在牵引车上的渲染图
3.2工作过程分析
主升降系统沿左右方向水平安装在牵引机的车体底盘的后端,主升降系统的两端设有竖直设置的伸缩支撑腿,开槽作业前操作伸缩支撑腿使之伸出支撑于底板可以增加开槽作业时整机的稳定性。

副升降系统。