伸缩臂叉车工作装置设计
伸缩臂式叉车属具的设计2
图 3 载荷图
4 建立有限元模型
选用实体网格进行离散分网 , 建立的有限元模 型如图 4所示 , 共 15 069个单元 , 30 264个节点。
图 2 叉车的载荷曲线 ( a) 载荷中心距与载重量关系图 ( b) 取货起升高度与载重量关系图
(2) 属 具 的 自 重 力 由 SoildWorks建 模 得 到 。 臂架的自重力也可由 SoildWorks建模得到 。
图 1 叉车属具的三维模型
参照汽车起重机的臂架设计起重臂 , 臂架采 用薄钢板焊接成型 , 具有较强的抗扭刚度 , 构造 简单 , 维修方便 , 成本低 , 外形美观大方 。缩回 后可方便收藏于下节臂架内 , 节约空间 。
3 臂架的受力分析
该属具的起重量随幅度而变化 , 一般小幅度 时其起吊能力由臂架强度决定 , 而大幅度时由整 机的稳定性决定 。臂架所受的载荷有起升载荷 、 臂架重力 、惯性载荷及风载荷等 。
Cp′1 = Cp ( C + b) / ( C ′+ b) - [ (L0 + b) G′(Lc + b) G′] / ( C′+ b) /9 800
式中 Cp′1 ———属具的起升载荷 , t Cp ———原额定起重量 , t C ———原载荷中心距 , mm C′———换用属具后的载荷中心距 , mm G———货叉自重力 , N G′———属具自重力 , N L0 ———属具重心位置 , mm Lc ———货叉重心位置 , mm b———货叉垂直段前表面到门架中心线的纵 向水平距离 , mm
社 , 2007 3 韩刚华 , 王鹰 , 韩刚等. 圆管带式输送机托辊组压陷阻
力的理论分析. 起重运输机械 , 2002 (10) : 4—7
基于ADAMS的伸缩臂叉装车工作装置运动学与动力学仿真
1. 4
模型校验
利用模型检验工具对所建模型 （ 如图 2 ） 是否 存在错误进行检验， 如模型运动副对齐不准或零 件约束不当等。 在 Tools 菜单中选择 Model Verify， 通过命令显示信息窗口可以得到模型的重要信息， 包括移动的零件和运动副的数量及模型的自由度 数，并说明模型是否合理。 此外， 还可以用对象 测量和交互式仿真对模型进行检验， 同时， 仿真
辆，它将轮式起重机的伸缩臂式结构与传统叉装 车的装卸功能有机地结合， 充分利用了伸缩臂式 结构伸得高、 伸得远的特点， 在底盘不动的情况
［ 3］ 张质 文，虞 和 谦，王 金 诺，等 . 起 重 机 设 计 手 册 面尺寸既合理也满足要求， 与用强度条件计算出 来的主梁截面尺寸相比要小， 同时主梁整体自重 减小 5% 左右，节约了大量成本。另外，对于主梁 受载差别很大时， 为设计者提供了一种新的设计 思路。
《起重运输机械》 2013 （ 9 ）
图5
变幅液压缸伸缩位移变化曲线
伸缩臂变幅过程中， 货叉属具水平方向移动 速度和位移变化曲线如图 6 和图 7 ，伸缩臂与水平 面夹角为 1. 1° 时， 货叉属具沿 X 轴正向最大速度 为 54. 46 mm / s； 与水平面夹角为 10. 48° 时， 货叉 属具沿 X 轴正向最大速度为 0 ； 与水平面夹角为 52. 42° 时， 货 叉 属 具 沿 X 轴 负 方 向 最 大 速 度 为 386. 68 mm / s。货叉属具垂直方向移动速度和位移 变化曲线如图 8 和图 9 ， 伸缩臂与水平面夹角为 22. 7° 时， 货 叉 属 具 沿 X 轴 正 向 最 大 速 度 为 609 mm / s。 — 59 —
0
引言
伸缩臂叉装车是一种具有多种作业功能的车
基于 ADAMS 的伸缩臂叉装车工作装置运动学与动力学仿真
伸缩臂叉装车总体结构设计
伸缩臂叉装车总体结构设计摘要：伸缩臂叉装车已成为高空作业设备的重要门类，是广泛应用于建筑工地、工矿企业仓库和其他工地上起升、运输、堆放砖头、木材、钢材和其他物料的一种起重运输设备，随着经济建设的发展，对其需求越来越大，对其性能的要求也越来越高。
本文主要任务是完成对伸缩臂叉装车的总体计算、整体布局、臂架结构设计及其有限元分析。
本文主要内容：⑴介绍伸缩臂叉装车的用途、国内外伸缩臂叉装车发展状况的比较、及其发展前景。
同时对臂架的结构和工作原理做了简要介绍。
⑵完成对关键铰点的布置，作业高度、作业幅度的计算，及整机稳定性的校核计算。
并绘制出整机总体布局图。
⑶臂架的结构设计，臂架的强度、刚度和稳定性计算，并用ANSYS软件进行臂架有限元分析。
同时完成臂架系统装配图，一节臂、二节臂的装配图和相关零部件的工程图。
⑷设计过程采用Pro/E软件进行三维实体建模，并进行装配，最后应用其工程图模块转化为二维工程图。
本次设计的伸缩臂叉装车参考了JCB公司的JCB530型号伸缩臂叉装车的外形尺寸，并且严格按照《起重机金属结构》、《BS_EN_1459-1999》和《机械设计手册》等相关设计规范进行设计，其性能和质量满足相关要求。
关键词：伸缩臂叉装车；稳定性；臂架；有限元分析The Frame Structure Design of TelehandlerAbstract：Telehandler is a kind of hoisting equipment which is widely used in building site、storage and other place to lift、transport、stack the tile 、wood 、steel products and other materiel . Along with the development of economic in our country, the requirement of crawler crane is larger and larger, and the request of the capability is higher and higher.the mission of this paper is to complete the frame structure design of telehandler、the design of boom structure and the finite analysis of boom.The primary contents in this paper can be concluded as follows:The use of the telehandler、the telehandler’s development comparison domestic with abroad、and the development trend of the telehandler are introduced.At the same time,the paper introduces the structure of boom and how boom works, and gives the principle of how to choose the boom.The pivot points arrangment , the calculation of lift height and forward reach, and the calculation of the stability are completed.The integral layout drawing is provided.The structure design of the boom, the calculation of the strength and stability of the boom system are accomplished and the finite analys of boom is achieved by ANSYS software. While at the same time planar engineering drawing must be done, such as the assembling of the boom system, the boom one the boom two and the related parts.I use the Pro-E software to design the 3D entity, and make dummy assembly. And then, the 3D entity is transformed to the planar engineering drawing with the Pro/E planar engineering drawing module.In the design process, I refer to the JCB530 telehandler of JCB, and accord to the《Crane Metal Stuctrure》、《BS_EN_1459-1999》and the《Machine Design Handbook》strictly. Its capability and quality meet the requirement.Key Words：Telehandler；Stability；Boom；The Finite element analysis目录摘要 (I)ABSTRACT (II)绪论 (1)1伸缩臂叉装车概述 (1)1.1 伸缩臂叉装车简介 (1)1.2 国外伸缩臂叉装车发展状况 (1)1.3 国内伸缩臂叉装车发展状况 (2)1.4 国内伸缩臂叉装车的前景及发展趋势 (2)1.5 国内、外相关标准 (3)第一章毕业设计任务书 (4)1题目来源：实际应用 (4)2设计要求和设计参数 (4)2.1设计要求： (4)2.2设计参数： (4)3个人重点工作 (5)4各阶段时间安排 (5)5应阅读的资料及主要参考文献目录 (5)第二章毕业设计计算说明书 (5)1设计参数及整机尺寸 (5)1.1 设计参数 (6)1.2 整机尺寸 (6)2重要铰点布置及其计算 (7)3作业高度H计算 (8)4幅度R计算 (9)5整机稳定性计算 (9)5.1 整体稳定性计算工况和载荷 (9)5.2 整体稳定性结果汇总 (11)6臂架结构设计及其计算 (12)6.1 臂架结构设计 (12)6.2 臂架理论计算 (12)6.2.1 臂架全伸，仰角62时刚度、强度计算 (13)6.2.2臂架全伸，仰角0度时刚度、强度、稳定性计算 (24)6.3 各臂节支反力计算 (26)6.3.1 对臂架整体受力分析 (26)6.3.2 伸臂时各臂节支反力计算 (27)6.3.3 缩臂时各臂节支反力及缩臂链拉力 (29)第三章：标准化审验报告 (30)1技术分析 (30)2结论 (30)参考文献 (32)致谢 (33)绪论1 伸缩臂叉装车概述1.1 伸缩臂叉装车简介在高空作业类小型机械中，主要有高空作业平台、伸缩臂叉装车等种类。
伸缩臂式叉装车结构设计与工作性能研究开题报告
伸缩臂式叉装车结构设计与工作性能研究开题报告一、研究背景叉装车是一种广泛应用于物流、制造业、农业等领域中的物流运输设备。
叉装车通过液压系统实现货物的提升、运输、放置等功能，因此叉装车的结构和工作性能直接影响着运输效率和货物安全。
传统的叉装车一般采用单臂或双臂固定结构，不能适应不同操作环境和货物尺寸的需求。
而伸缩臂式叉装车则可以通过伸缩臂的伸缩，灵活地适应不同的操作环境和货物尺寸，提高了叉装车的灵活性和工作效率。
因此，本研究拟对伸缩臂式叉装车的结构设计和工作性能进行深入探究。
二、研究内容1. 伸缩臂式叉装车的结构设计伸缩臂式叉装车的伸缩臂结构设计是至关重要的，伸缩臂的伸缩长度和伸缩速度需要兼顾灵活性和安全性。
本研究将进行伸缩臂式叉装车结构设计的优化，包括材料选择、结构形式设计、伸缩臂伸长速度和调节方式等方面的研究。
2. 伸缩臂式叉装车的工作性能测试本研究将对伸缩臂式叉装车的工作性能进行测试，主要包括伸缩臂的承载能力、工作稳定性、操作效率等方面的评估。
通过测试数据的分析和比对，确定伸缩臂式叉装车工作性能的优缺点，为优化叉装车的工作性能提供参考依据。
三、研究方法本研究将采用多种研究方法，包括文献调研、数值模拟、实验测试等。
具体包括以下步骤：1. 对伸缩臂式叉装车的现有研究文献进行调研和综述，了解叉装车的发展历程和现有研究成果。
2. 基于有限元分析方法，对伸缩臂式叉装车的伸缩臂数值模拟，研究伸缩臂的结构形式和工作性能。
3. 进行伸缩臂式叉装车的承载能力、工作稳定性、操作效率等方面的实验测试，获取叉装车的工作性能指标。
四、预期研究成果通过本研究的开展，预期可以获得以下成果：1. 优化的伸缩臂式叉装车结构设计方案，提高叉装车适应不同操作环境和货物尺寸的能力。
2. 伸缩臂式叉装车工作性能的测试数据，较为全面地了解伸缩臂式叉装车的工作性能及其优缺点。
3. 本研究成果可为叉装车工程设计和生产提供参考依据，为提高叉装车的灵活性和工作效率提供技术支持。
伸缩臂叉车工作装置设计
伸缩臂叉车工作装置设计摘要：由于高速伸缩臂叉车的工作装置属于悬臂伸缩作业，要满足叉装举升物资的需求，工作装置材料的选取及受力情况应该在设计阶段进行有限元模型分析，达到优化工作装置外形尺寸和自重的效果。
基于此，本文主要对伸缩臂叉车工作装置设计进行分析探讨。
关键词：伸缩臂叉车；工作装置；设计1、前言伸缩臂叉装车既具有普通叉车搬运物料的功能，又有臂架式起重机的特征，可配备多种作业属具，更有野外作业的能力。
伸缩臂叉装车具有可伸缩的臂式工作装置，是自行式作业机械，它将叉车、装载机、高空作业平台、小型起重机乃至农用拖拉机的功能集于一身，是一种多功能搬运、举升设备，是现在建筑业、工业、农牧业理想的多功能装卸搬运机具。
2、伸缩臂叉装车产品的总体设计2.1货叉平动机构的设计伸缩臂叉装车可以完成物资装卸载、吊装、堆码垛、集装箱装掏箱、高空或跨障碍输送、吊装等作业。
该车的多种作业是通过伸缩臂的变幅来实现的，但是在伸缩臂变幅的过程中，其前端货叉的水平角度也随之改变。
若在变幅的过程中不能一直保持货叉的水平状态，就会发生货物的滑落事故，因此货叉调平机构是该车是否能够保证顺利完成作业，并保证货物及人生安全的重要机构。
货叉调平的形式主要有两种方式，既电子调平和机械式调平。
电子调平方法，是在伸缩臂销轴和货叉销轴处设置若干个角度位移传感器，并与控制器和液压系统组成一个闭环控制系统，当伸缩臂变幅时，传感器采集角位移信息并传送至控制器，控制器根据该信息指令液压系统对货叉架翻转液压缸的缸杆或无杆腔进行补油，控制货叉架进行相应的调整，调整信息由货叉架销轴处的传感器采集并反馈到传感器，控制器计算比较两个销轴处的角位移信息，自动调整对翻转液压缸的补油流速，从而在伸缩臂变幅过程中使货叉时钟保持水平或者预先调定的角度。
该方法的有点是调平精度高，但是由于货叉主要在野外作业，作业环境恶劣，其可靠性和寿命存在问题，且成本较高，目前应用不多。
机械调平是根据液压补偿原理达到自动调平的目的。
徐工17米伸缩臂叉装机
徐工17米伸缩臂叉装机
伸缩臂叉装机是一种多用途起重搬运设备，集稳定性和高工效于一身，适合于多种物料搬
运环境。
本机结构紧凑，操纵灵活，举升灵敏，自动调平、净载重负荷指标高、叉运精准。
·动力采用美国原装康明斯发动机，电控、电喷、高压共轨、空空中冷四缸机，噪音低，低
排放（达到EC（NRMM）EPA Tier3排放标准），动力强劲，扭矩储备大。
·叉装机专用电控变速箱，结构紧凑，传动效率高，结构刚性大，寿命长。
·整体式车架，转弯半径小，机动性能好。
·具有四轮驱动、两轮转向、四轮原地转向及蟹行多种转向模式,越野能力强。
·驾驶室视野开阔、密封减振，可配备冷暖空调，操作环境舒适、安全等优点。
可调式座椅
为司机提供最大的舒适度。
·湿式制动桥，制动平稳，保证行车安全。
发动机功率 kw 82
整机质量 kg 13600
外形尺寸 mm 6890*2500*2815 转弯半径 mm 4860
最大有效载荷 kg 4500
最大高度限度内的载荷 kg 2269
最大伸长量下的有效载荷 kg 453
举升高度 mm 16700
最大承载时的伸长量 mm 1063
向前最大伸出量 mm 12600。
伸缩臂叉车安全控制系统设计
叉车 的稳 定程 度 。对 于倾 翻力 矩极 限值 的设定 不能太 高或 太低 ， 设定 值高 ， 安 全 系数 较 小 ， 在 工作 中倾 翻 的
概率 增大 ； 设定值低 ， 会 使 叉 车 的 性 能 得 不 到 充 分 发 挥 。参考 国外 伸缩 臂叉 装车 的 设定 值 ， 将 倾 翻 力 矩极 限设 定值设 为 最大倾 翻 力矩值 的 ７ ５ ９ ， ６ 。 纵 向稳定 性指示 和 防倾 翻保护 系统 的难点在 于作
第 １期 （ 总第 １ ７ ６期 ）
２ ０ １ ３年 ２月
机 械 工 程 与 自 动 化
Ｍ ＥＣＨ ＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥ ＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴ（ ） Ｍ ＡＴＩ （ ） Ｎ
Ｎｏ ．１
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｆ ｅ ｂ ．
文章 编 号 ： １ ６ ７ ２ － ６ ４ １ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ １ ６ ３ — ０ ２
缩臂伸 出或下 降 。计 算得 到的本 车 的力矩 限制结构 图 和载 荷谱 图如 图 ２所示 。
欧洲 标准 Ｅ Ｎ１ ４ ５ ９ ： １ ９ ９ ８标 准和澳 大利亚 标准 ＡＳ
２ ５ ５ ０ ． ５ ： ２ ０ ０ ２中规定 ： 装载 能力 大于 ３ ｔ 的伸 缩臂 叉 装
车， 必须 有力 矩显 示装 置和力 矩 限制装置 。 ＴＨ４ ０ １ ３ Ｓ Ｌ型伸缩 臂叉 装 车采用 重 心法 ， 选 用
装 负载 ４ ｔ ， 配备 有高 空作 业载 人平 台 。设计 时充 分 考
虑 了横 、 纵 向稳定要 求 ， 开发 了安 全控制 系统 。投入 运 行后 ， 系统工 作稳定 ， 运行 可靠 。
１ 纵 向稳定 性指 示和 防倾翻 保 护 系统
一种伸缩臂吊车叉车两用液压控制系统的制作方法
制作一种伸缩臂吊车叉车两用液压控制系统的方法包括以下步骤：
设计系统架构：根据伸缩臂吊车叉车的需求，绘制系统架构图，确定液压元件的配置和布置方式。
确定液压元件：选择适合的液压元件，包括液压泵、液压油缸、液压阀等。
根据伸缩臂和叉车的负载需求和运动要求，确定元件的额定参数和规格。
液压管路设计：设计合理的液压管路，包括主控制阀、液压缸的进油和回油管路，保证液压系统的高效运行和安全可靠。
考虑管路的布局、管径、弯头和连接方式等。
控制系统设计：设计液压控制系统，包括液压系统的工作模式、控制方式、安全保护措施等。
考虑到伸缩臂和叉车的运动要求，选择合适的液压控制阀，设计液压控制回路。
安装和调试：根据设计要求，安装液压元件和管路，连接控制系统。
进行系统的功能调试和性能测试，确保液压系统正常工作。
调整和优化：根据实际使用情况，对液压系统进行调整和优化，例如调整控制阀的参数、增加液压缸的力量或速度等，以满足伸缩臂吊车叉车的操作要求。
需要注意的是，在制作液压控制系统时，要确保系统的安全可靠性，包括液压元件的选用、管路的连接和安装、控制系统的设计等方面。
同时，还需要对系统进行定期检查和维护，以确保系统的正常运行和延长使用寿命。
伸缩臂叉车工作装置设计
伸缩臂叉车工作装置设计
本课题是企业根据市场对于对高举升、大卸距、一机多能的装载机械日趋迫切的需求而进行的产品研发项目。
要求产品达到国外同类产品的性能水平。
考虑到伸缩臂叉车须达到额定的载荷、较大的变幅角度、较大的作业幅度、各种复杂的作业环境以及伸缩臂叉车所必须满足的安全性能，需在设计中对伸缩臂叉车作业装置进行严谨的设计计算以满足产品的使用性能。
论文主要内容如下：1.简要介绍伸缩臂叉车的用途、国内外伸缩臂叉车发展状况、及其发展前景，同时对臂架结构和工作原理进行说明，为伸缩臂叉车工作装置设计做铺垫。
2.应用质量屋工具将用户的需求转换为产品技术需求，得到零部件的技术性能指标，并以此为参照进行总体设计，包括整体布局规划、作业范围计算、核心零部件选型，以及确定电气、液压、传动系统的设计思路。
3.伸缩臂叉车工作装置详细设计，包括货叉和臂架结构设计、臂架强度、刚度和稳定性计算、货叉平动功能设计、整机稳定性校核计算等。
4.采用Pro/E软件中的TOP-DOWN设计方法，实现伸缩臂叉车的三维实体造型设计、虚拟装配和干涉检验，并将三维模型转换为二维工程图。
使用Mechanica 模块，对伸缩臂进行有限元分析，找出薄弱环节，做出改进设计。
通过产品试制后，该产品完全达到了预期目标，性能完善且工作可靠，具有良好的市场潜力和推广应用价值。
液压制动回路控制系统和伸缩臂叉车的制作方法
液压制动回路控制系统和伸缩臂叉车的制作方法液压制动回路控制系统是一种常见的汽车制动系统，它通过流体力学原理实现车辆的制动功能。
制作液压制动回路控制系统的方法如下：第一步是设计制动系统的结构。
该结构包括主缸、制动阀、制动盘（或制动鼓）、刹车片和制动油管等组成部件。
设计时需要考虑车辆的重量、速度和制动要求等因素，以确保制动系统能够有效地减速和停车。
第二步是选择合适的液压元件。
液压制动系统需要选择适当的泵、阀门和油缸等液压元件。
这些元件的选择应根据车辆的制动力要求、流量需求和工作压力等因素来确定。
同时，还需注意元件的质量和可靠性，以确保制动系统的安全性和可靠性。
第三步是制造和安装制动系统的组件。
制动系统的组件可以通过加工和制造来完成。
例如，制动盘可以通过铸造或切割加工的方法制造，刹车片可以通过压制或切割成形的方法制造。
制造好的组件需要按照设计要求进行安装，确保其良好的连接和固定。
第四步是进行调试和测试。
制动系统制作完毕后，需要进行调试和测试以确保其正常运行。
这包括对制动系统的压力和流量进行测试，以及对制动力和制动距离进行评估。
如果发现问题，需要及时调整和修复，以确保制动系统的性能和安全性。
伸缩臂叉车是一种利用伸缩臂实现货物搬运的特种设备。
制作伸缩臂叉车的方法如下：第一步是设计伸缩臂叉车的结构。
伸缩臂叉车包括车架、伸缩臂、叉头、液压缸和驱动系统等组成部件。
设计时需要考虑货物的重量和尺寸要求，以及伸缩臂的伸缩长度和载荷能力等因素，以确保伸缩臂叉车能够安全稳定地进行货物搬运。
第二步是选择合适的材料。
伸缩臂叉车使用各种材料制造，例如车架可以选用优质钢材、伸缩臂可以选用轻量高强度材料。
选择合适的材料可以提高伸缩臂叉车的结构强度和使用寿命。
第三步是制造和安装伸缩臂叉车的组件。
伸缩臂叉车的组件可以通过加工、焊接和组装来完成。
制造好的组件需要按照设计要求进行安装，确保其良好的连接和固定。
第四步是进行调试和测试。
伸缩臂叉车制作完毕后，需要进行调试和测试以确保其正常运行。
机械毕业设计1224汽车起重机伸缩臂系统设计
毕业设计（论文）题目汽车起重机伸缩臂系统设计目录前言 (1)摘要 (2)1 绪论 (2)1.1国内外汽车起重机发展概况及趋势 (2)1.2伸缩臂结构发展现状 (4)1.3伸缩臂机构形式介绍 (6)1.4本课题内容及重要意义 (7)2 QAY50汽车起重机主要技术参数和工作级别 (7)2.1QAY50起重机主要技术参数 (7)2.2QAY50汽车起重机的工作级别 (9)3伸缩臂传动方案和臂架截面的确定 (12)3.1伸缩臂传动方案的确定 (12)3.2伸缩臂架截面的确定 (14)4伸缩臂设计计算 (17)4.1起重机伸缩臂尺寸的确定 (17)4.2臂架伸缩液压缸的计算及选择 (22)4.3伸缩臂受力计算 (25)5伸缩臂有限元分析 (31)5.1伸缩吊臂有限元模型建立 (32)5.2计算结果与分析 (34)总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)汽车起重机伸缩臂系统设计摘要：臂架是起重机的主要承载构件。
起重机通过臂架直接吊载，实现大的作业高度与幅度。
臂架的强度决定了最大起重量时整机起重性能，其自重直接影响整机倾覆稳定性，因而臂架结构设计的优劣，将直接影响整机的性能，如整机重量、整机重心高度和整机稳定性等。
所以要在保证臂架安全工作的条件下尽量减轻臂架的重量，这对提高整机质量和经济性具有很大的现实意义。
本文主要根据QAY50吨汽车起重机工作要求来确定伸缩机构的结构和传动方案，进而采用传统的设计方法对主臂的三铰点、主臂的长度、及每节臂的长度、臂架的结构、液压缸尺寸进行确定，对臂架进行受力分析，利用有限元对臂架进行分析。
关键词：伸缩臂；液压缸；臂架结构，有限元分析Design of truck crane Telescopic boom systemAbstract：Boom is the main host of crane components. Directly through the jib crane hanging load, to achieve great height and range operations. Arm strength determines the maximum time from the weight lifting machine performance, its weight directly affect the machine overturning stability, structural design and therefore merits of boom, will directly affect the overall performance, such as the weight of the whole machine center of gravity height and machine stability. Thus, to ensure safe working conditions of boom to minimize the weight of boom, which improves overall quality and economy of great practical significance. Mainly based on XCMG truck crane 50 tons of requests to determine the structure and transmission expansion program, and then using the traditional design method is the main arm of the three nodes, the main arm length, arm length, and each section, Boom structure, determine the size of hydraulic cylinders.Keywords：Telescopic boom; hydraulic cylinder; Structure of boom ；ansys前言近年来，随着社会的发展，社会生活中对起重机的需求越来越大，但是，与国外汽车起重机相比，国外汽车起重机技术得到了飞速发展，所以国内起重机的研发越来越紧迫。
基于ISIGHT的伸缩臂式叉装车工作装置轻量化设计
基于ISIGHT的伸缩臂式叉装车工作装置轻量化设计叉装车伸缩臂占整车工作装置质量的较大比重，因此伸缩臂合理的结构设计就显得尤为重要。
首先建立了叉装车工作装置的结构模型，主要利用ISIGHT软件搭建多目标优化平台，预先结合灵敏度分析，选择优化目标，搭建优化模型，并以减轻质量为主要目标，最终合理的选取最优解达到轻量化效果，从而确定了基本臂的最终优化结果以及其他剩余臂的结构尺寸，使伸缩臂的质量减轻了7.9%。
标签：伸缩臂；工作装置；多目标优化；轻量化；灵敏度分析前言伸缩臂式叉装车作为搬运、叉装物资等作业的一种特种车辆，在工程领域受到愈来愈多的应用。
叉装车伸缩臂作为工作装置的主要组成部分，在工作过程中承载较大的载荷，且其占整个工作装置重量的较大比重，因此合理的叉装车伸缩臂的结构设计就显得尤为重要。
文章主要根据伸缩臂的结构特点，并以伸缩臂截面尺寸为设计变量，以伸缩臂质量最小且最大复合应力，最大静位移与最大局部稳定性复合应力也尽可能达到最小为优化目标，并满足相应的强度、刚度、稳定性约束条件，利用ISIGHT软件搭建多目标优化平台，并利用邻域培植多目标遗传算法最终确定了各级臂的最终结构优化结果，有效的减轻了伸缩臂的质量。
1 伸缩臂式叉装车工作装置模型的建立1.1 工作装置的机构模型文章研究的叉装车伸缩臂共有Ⅰ（基本臂）、Ⅱ与Ⅲ级臂组成，末端装有货叉装置，如图1所示。
其工作装置内部结构如图2所示，各级臂的伸缩主要靠伸缩液压缸驱动，工作装置的整体变幅靠变幅液压缸来驱动完成，各级臂之间运动的导向与作用力的传递主要靠导向滑块来完成，末端执行货叉部分可靠液压缸驱动上下翻转，从而进行对货物的装卸。
1.2 伸缩臂结构尺寸特点叉装车伸缩臂水平完全伸出长度为12.7m，各级臂截面形状均为六边形，其抗局部失稳能力较好，能够更好的发挥出其承载性能，截面形状如图3所示。
2 叉装车工况分析与选择此伸缩臂叉装车工作装置其变幅角度为-8°-68°，伸缩臂在工作过程中主要有满载与空载两种情况，其中满载的典型工况共有三种，分别为各级臂均不伸出；Ⅱ臂伸出；Ⅱ级臂与Ⅲ级臂全伸出，具体描述如表1所示。
叉车快速装卸伸缩起重臂的设计
圈 ３
圈 ２
ｌ 安 装轴
４ 开 Ｔ ２销
２ 目定板
５ 固定 轴
３ ．下 压扳
６ 联 接扳
４ ．２起 重 臂 的 安 装 中 心 位 置 应 与 货 叉 架 的
中心一致 ，以避免起 重臂安 装过偏 影响叉 车
工 作 的稳 定 性 。
３ 载 荷 特 性
伸 缩起 重 臂属 一 般 叉 车 属 具 ，在 使 用 过
吊钩 ５
１ 吊 钧 ．
２ 悬 伸 粱 ．
３ 定 位 螺拴 ． ４ 紧 固螺拴 ５ 辅 助 吊 钩 ６ 支 承 粱
７ 上 压板
８ 联 接 板
９ 下 压板
设 计
一
１ ２结 构 简 单 的 装 卸 装 置
图 Ｉ
板 ３合 上 ，插 上 安 装 轴 １ ，装 上 开 ［ 销 即 ２ １
成 ，材 料 选 取 方 便 ，强 度 高 ，成 本 低 。
超负载工作 。
二 二＿ ［ － 二
ｒ
７
Ｏｇ ？Ｌｇ ＯＫ 趵Ｕ Ｕ ， ２ｏ Ｏ０ １０ ５０ １０ ００ ５０ ０
＿
，／Biblioteka ！０ １８ １６ １４ １２ １０ ０８ ． ． ． ． ． ． ．ｍ
可 该 结 构 比螺 栓 联 接 省 时 ，省 力 。
现 如 今 ，叉 车 生 产 厂 家 广 泛 采 用 起 重臂
属 具 的 安装 方 法是 联 接 板 的下 方 钻 攻 两 个螺
孔 ，然 后 用 两 个螺 栓 把 下 压 板 压 紧 在 联 接板 上 ， 这 样 给 经 常拆 装 起 重 臂 的用 户 带 来 很 多 不 便 ，快 速 装 卸 装 置 如 图 ２所 示 ，它 是 在 联
平衡重式叉车用四向行驶转向装置伸缩臂叉车转向系统的设计
平衡重式叉车用四向行驶转向装置伸缩臂叉车转向系统的设计摘要：叉车是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆。
其中，平衡重式叉车用途广，用量大，约占叉车总产量的75%以上。
将工程车辆的转向装置应用于四向平衡重式叉车，并以蓄电池为动力源，采用双电机驱动与双转向系统，车辆可根据实际工况在原地转向实现前、后、左、右四个方向自由转向及行驶，无转弯半径，实现车辆作业的高效性，较好解决了货架之间由于受窄小通道的限制车辆在通道内转弯困难的问题。
关键词：四向行驶转向装置；平衡重式叉车；转向系统；链轮1前言日常生产中，经常会遇到细长物件如木料、型材及水管等的搬运、存贮和堆放作业，此类物体长宽比例很大，用普通叉车进行搬运或堆垛，要求有足够宽的通道和足够大的作业空间，且作业时非常不方便，工作效率低。
欧美发达国家已普遍使用四向叉车，随着用户安全意识的提高、多功能仓储的发展以及考虑立体仓库窄巷道货架等因素，四向叉车的市场需求量日益增加。
本文在普通叉车的基础上增加横向行驶功能，使叉车能够前、后、左、右四向行驶，并采用了双电机驱动和控制技术、全液压转向系统的液压控制技术。
2 CSD型四向平衡重式叉车组成、特点CSD型四向平衡重式叉车主要由车架、液压动力系统、电气控制系统、制动系统、转向系统、蓄电池组、货叉、液压缸、集中操纵机构及驱动轮等部件组成，如图1所示。
图 1 CSD四向平衡重式叉车该叉车主要特点如下：（1）以蓄电池为动力源，交流电动机及其交流变频控制系统作为动力系统，性能稳定，噪声小，无排放污染，高效节能。
（2）采用双电机驱动与双转向系统，使叉车能实现前后左右四向行驶的功能，并可以根据不同的使用环境和工况，任意选择合适的功能。
横向行驶功能使其在搬运细长型物料时的灵活性更为明显。
双驱动系统的电气控制技术采用国际先进的电子差速车辆驱动控制技术，可使转向角最大达到90°。
（3）叉车的纵向和横向功能切换由电控系统预先编制好的程序进行控制，具有开机通电自检功能，无论叉车断电停机或故障发生在何种状态，当叉车再次通电开机后，控制系统都会自动检测，并在极短时间内使叉车恢复到初始状态。
伸缩臂叉车工作装置液压系统动态特性研究
分类号密级U D C编号CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 硕士学位论文论文题目伸缩臂叉车工作装置液压系统动态特性研究学科、专业机械设计及理论研究生姓名导师姓名及专业技术职务教授原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。
与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。
作者签名：日期：年月日关于学位论文使用授权说明本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文；学校可以根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。
作者签名：导师签名：日期：年月日中南大学硕士学位论文摘要摘要工作装置液压系统是伸缩臂叉车主要的工作液压系统，其动态特性的好坏直接影响伸缩臂叉车的工作性能。
随着伸缩臂叉车近几年来的应用发展，对其液压系统的要求不再只是工作循环及静态特性的要求，其在装卸负载时所引起的液压系统的震动、液压冲击、噪声等问题越来越受到重视，这些就促使我们对其液压系统的动态特性进行必要的分析研究。
本文首先对国内外伸缩臂叉车的发展研究现状进行了总结，分析了液压系统动态特性研究的内容，明确了伸缩臂叉车工作装置液压系统动态特性研究的意义，从而得出本文所做液压系统动态特性研究的重要性。
结合当前研究液压系统动态特性的方法，考虑到液压系统的特点，本文选择了采用功率键合图理论对工作装置液压系统进行建模。
首先分析了工作装置液压系统的工作原理，对系统的主要液压元件恒功率变量泵的结构和工作原理进行了研究，简化了在作业工况下泵的内部结构，根据功率键合图的建模规则对它进行了建模。
以此为基础建立了工作装置液压系统的功率键合图模型，根据功率键合图各变量间的逻辑关系，推导出了系统的状态方程数学模型。
新型伸缩臂叉装车电控系统设计
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伸缩臂 叉 装 车 是 一种 新 型多功能 物 料 搬 运 设 备$它将汽车起重机的伸缩臂结构与传统叉车的装 卸功能有机地结 合 到 一起$ 配 合应 用 各 种作业 属 具$可以完成叉车#起重机#装载机#高空作业车 等多种模式的功能$具有一机多用的显著特点 % 随着我国经济建设的飞速发展$国内对伸缩臂 叉装车的需求量逐年增长$市场对其精确性和稳定 性等的要求也越来越高%伸缩臂叉装车越来越多地 采用电液比例控制以及负荷传感技术$应用性能优 异的比例多路阀$提高了操纵的精度和灵敏度&简 单的逻辑控制继电器控制系统逐渐被嵌入式控制系
* ! 统 ! 如可编程控制器等"所取代) % ) * #
分主要是控制执行机构按照操作者的指令进行相应 的作业$同时能够 监 控 系统 各 个 环 节 的工作 情况$ 对出现的故障进行显示#报警$并采取相应的保护 措施$以免对车辆造成严重损坏%
4 !总体结构设计
最新研制 的 !1 ) " # ( * ? 型 伸缩 臂 叉 装 车 是 一 种具有(节伸缩臂的大型叉装设备$举升重量可达 $举 升 高 度 可 达 # ) 7 ( 9%其可装换的属 具 数量 多 达 几十种$具有叉车#起重机#装载机等多个设备的 功能$可满足物流搬运#建筑和农业等多方面的需 要$同时该车还可以换装高空载人平台$作为高空 作业车使用$充分体现了多用途#多功能#灵活方 便的特点% 见图# "是典型 !1 ) " # ( * ? 型伸缩臂叉装 车 ! 的机电液一体化系统$整个系统可以划分为机械部 分#液压部分和电控部分$其中机械和液压部分主 要是执行机构$是整个系统的基础部分$而电控部
叉车工作装置设计解读
叉车工作装置液压系统设计叉车作为一种流动式装卸搬运机械，由于具有很好的机动性和通过性，以及很强的适应性，因此适合于货种多、货量大且必须迅速集散和周转的部门使用，成为港口码头、铁路车站和仓库货场等部门不可缺少的工具。
本章以叉车工作装置液压系统设计为例，介绍叉车工作装置液压系统的设计方法及步骤，包括叉车工作装置液压系统主要参数的确定、原理图的拟定、液压元件的选择以及液压系统性能验算等。
3.1概述叉车也叫叉式装卸机、叉式装卸车或铲车，属于通用的起重运输机械，主要用于车站、仓库、港口和工厂等工作场所，进行成件包装货物的装卸和搬运。
叉车的使用不仅可实现装卸搬运作业的机械化，减轻劳动强度，节约大量劳力，提高劳动生产力，而且能够缩短装卸、搬运、堆码的作业时间，加速汽车和铁路车辆的周转，提高仓库容积的利用率，减少货物破损，提高作业的安全程度。
3.1.1叉车的结构及基本技术按照动力装置不同，叉车可分为内燃叉车和电瓶叉车两大类；根据叉车的用途不同，分为普通叉车和特种叉车两种；根据叉车的构造特点不同，叉车又分为直叉平衡重式叉车、插腿式叉车、前移式叉车、侧面式叉车等几种。
其中直叉平衡重式叉车是最常用的一种叉车。
叉车通常由自行的轮式底盘和一套能垂直升降以及前后倾斜的工作装置组成。
某型号叉车的结构组成及外形图如图3-1所示，其中货叉、叉架、门架、起升液压缸及倾斜液压缸组成叉车的工作装置。
1-货叉2-叉架3-门架及起升液压缸4-倾斜液压缸5-方向盘6-操纵杆7-底盘及车轮图3-1 叉车的结构及外形叉车的基本技术参数有起重量、载荷中心矩、起升高度、满载行驶速度、满载最大起升速度、满载爬坡度、门架的前倾角和后倾角以及最小转弯半径等。
其中，起重量(Q)又称额定起重量，是指货叉上的货物中心位于规定的载荷中心距时，叉车能够举升的最大重量。
我国标准中规定的起重量系列为：0.50，0.75，1.25，1.50，1.75，2.00，2.25，2.50，2.75，3.00，3.50，4.00，4.50，5.00，6.00，7.00，8.00，10.00…….吨。
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伸缩臂叉车工作装置设计
发表时间：2019-04-26T16:28:02.453Z 来源：《基层建设》2019年第3期作者：侯淑玲1 高成柱2
[导读] 摘要：由于高速伸缩臂叉车的工作装置属于悬臂伸缩作业，要满足叉装举升物资的需求，工作装置材料的选取及受力情况应该在设计阶段进行有限元模型分析，达到优化工作装置外形尺寸和自重的效果。
1.安徽好运机械有限公司安徽合肥 230000；
2.安徽合力股份有限公司安徽合肥 230000
摘要：由于高速伸缩臂叉车的工作装置属于悬臂伸缩作业，要满足叉装举升物资的需求，工作装置材料的选取及受力情况应该在设计阶段进行有限元模型分析，达到优化工作装置外形尺寸和自重的效果。
基于此，本文主要对伸缩臂叉车工作装置设计进行分析探讨。
关键词：伸缩臂叉车；工作装置；设计
1、前言
伸缩臂叉装车既具有普通叉车搬运物料的功能，又有臂架式起重机的特征，可配备多种作业属具，更有野外作业的能力。
伸缩臂叉装车具有可伸缩的臂式工作装置，是自行式作业机械，它将叉车、装载机、高空作业平台、小型起重机乃至农用拖拉机的功能集于一身，是一种多功能搬运、举升设备，是现在建筑业、工业、农牧业理想的多功能装卸搬运机具。
2、伸缩臂叉装车产品的总体设计
2.1货叉平动机构的设计
伸缩臂叉装车可以完成物资装卸载、吊装、堆码垛、集装箱装掏箱、高空或跨障碍输送、吊装等作业。
该车的多种作业是通过伸缩臂的变幅来实现的，但是在伸缩臂变幅的过程中，其前端货叉的水平角度也随之改变。
若在变幅的过程中不能一直保持货叉的水平状态，就会发生货物的滑落事故，因此货叉调平机构是该车是否能够保证顺利完成作业，并保证货物及人生安全的重要机构。
货叉调平的形式主要有两种方式，既电子调平和机械式调平。
电子调平方法，是在伸缩臂销轴和货叉销轴处设置若干个角度位移传感器，并与控制器和液压系统组成一个闭环控制系统，当伸缩臂变幅时，传感器采集角位移信息并传送至控制器，控制器根据该信息指令液压系统对货叉架翻转液压缸的缸杆或无杆腔进行补油，控制货叉架进行相应的调整，调整信息由货叉架销轴处的传感器采集并反馈到传感器，控制器计算比较两个销轴处的角位移信息，自动调整对翻转液压缸的补油流速，从而在伸缩臂变幅过程中使货叉时钟保持水平或者预先调定的角度。
该方法的有点是调平精度高，但是由于货叉主要在野外作业，作业环境恶劣，其可靠性和寿命存在问题，且成本较高，目前应用不多。
机械调平是根据液压补偿原理达到自动调平的目的。
该方法的优点是结构简单，可靠性高，环境适应性高，成本低，寿命长，是目前采用较多的方法。
本次设计的DT9A30伸缩臂叉装车采用机械调平，其机构如图1所示，液压原理如图2所示。
随动油缸的有杆腔和翻转油缸的有杆腔相通，随动油缸的无杆腔和翻转油缸的无杆腔相通。
当伸缩臂在变幅油缸的推力下逆时针变幅时，随动油缸受到拉力变长，有杆腔在拉力的作用下将液压油压入翻转油缸的有杆腔，使得翻转油缸收缩，货叉按顺时针方向运动，同时其无杆腔中液压油受到压进入随动油缸的无杆腔。
当伸缩臂在液压系统和重力作用下做顺时针运动时，随动油缸受压回缩，其无杆腔中液压油被压入翻转油缸的无杆腔中，使得翻转油缸伸长，货叉做逆时针。
这样就可以实现货叉的调平动作。
在理想状态下如果能使货叉转动角度与伸缩臂的转动角度保持一致。
则就能使货叉一直保持水平状态。
无需驾驶员刻意操作就可以保证货物及人员的安全。
2.2变幅油缸及其铰点的设计及计算
2.2.1变幅油缸的设计要求
（1）油缸需要承受的力
该车最大有效载荷为3000kg，在伸缩臂收缩且变幅位置最低时，需能举升起3000kg的货物。
（2）伸缩臂变幅的角度
根据设计要求伸缩臂的变幅角度为：伸缩臂最大俯角αf=-4°、伸缩臂最大仰角：αy=60°，所以变幅油缸的行程必须确保αf与αy的数
值。
（3）伸缩臂的举升和下降的时间
伸缩臂的举升时间为7s-7.5s之间；货叉的下降时间为4s-4.5s之间。
3.2.2变幅油缸力的确定
机架与伸缩臂铰接点：O点；
货物质量：Ghw=3000kg；
货叉质量：Ghc=496kg；
伸缩臂重量：Ghc=500kg；
货物重心点到点O水平距离：lhb=5305mm；
货叉重心点到点O水平距离：lcb=4675mm；
伸缩臂重心点到点O水平距离：lsb=2223mm
在伸缩臂处于水平状态时，货物、货叉及伸缩臂的重量对O点产生的力矩最大，该状态下变幅油缸轴心线相对于O点力臂为：hsb=816mm；
2.3翻转油缸及其铰点的设计及计算
2.3.1翻转油缸的设计要求
1）翻转油缸需要承受的力
该车最大有效载荷为30000N，及在货叉翻转的角度范围内都必须能够支持起货物及货叉的重量之和。
2）货叉翻转的角度
货叉在水平位置最低时，仰角大于10°，在伸缩臂变幅角度最大时及60°仰角时候货叉俯角为大于40°。
3）货叉的举升和下降的时间
货叉的举升时间为3.5s-4s之间；货叉的下降时间为2s-2.5s之间。
最终设计完成如图3-3（伸缩臂在最低位置）所示。
2.3.2翻转油缸力的确定
货叉与伸缩臂铰接点：A点；
翻转油缸最长时与货叉铰接点：B点；
翻转油缸最短时与货叉铰接点：C点；
翻转油缸与伸缩臂铰接点：D点；
货物质量：Ghw=3000kg；
货叉质量：Ghc=500kg；
货物重心点到点A水平距离：lhw=765mm；
货叉重心点到点A水平距离：lhc=190mm；
如图所示B点，C点与D点处于一条直线上面，则A点到该直线的距离为翻转油缸力臂最短距离：hfx=126mm；
2.4货叉的设计
货叉由叉子、挡板架、连接架组成。
货叉的三维图形见图4。
图4
2.5.1伸缩臂的机构设计
伸缩臂叉装车的伸缩臂截面与汽车起重机的吊臂一样，截面形状有很多，主要的形式包括：正梯形、六边形、正梯形、矩形、倒梯形等。
这里选用最简单的矩形截面。
2.5.2伸缩臂的理论计算
对伸缩臂整体变幅过程分析可知：伸缩臂全部伸出并且变幅角度最大64°时，整机的作业高度为最大；伸缩臂全部伸出并且变幅角度为0°时，整车的稳定性能最差。
伸缩臂的根部是由一根水平销轴和机架相连接，可以在垂直平面（变幅平面）转动。
在基本臂的后半部支撑着变幅油缸。
由于变幅油缸的支撑处是一个关节轴承，在横向平面内对吊臂没有任何约束。
因此，伸缩臂在变幅片面为外
伸梁；在横向平面为悬臂梁。
伸缩臂在正常工作时，垂直平面内受垂直方向上的受货物载荷Qhw、货叉重量Qhc、二级臂重量Qej、基本臂重量Qjb。
由于伸缩臂叉装车在起吊的时候必须打开支腿不能移动，所以伸缩臂只能变幅角度内运动，水平惯性力几乎没有。
在横向平面内只受风载荷可以忽略不计。
在变幅平面内受到垂直方向的载荷与伸缩臂轴线成夹角，将垂直方面的载荷向伸缩臂轴线及其垂线上进行分解，可知伸缩臂在正常工作时受到轴向压缩与垂线弯曲的联合作用。
3、结语
伸缩臂叉装车号称工程机械中的瑞士军刀，是当今各种大型工程建设中不可缺少的起重设备。
随着我国经济建设的发展，劳动力成本的增高，市场对小型工程机械尤其是一机多能工程机械的需求量越来越大，对其性能要求也越来越高。
可以预计在不久的将来伸缩臂叉装车在中国的工程机械领域将会占有一席之地。
参考文献
[1]李璐，王勇，李凯.高速伸缩臂叉车静液压控制系统分析设计[J].中国工程机械学报，2012（3）：64-67.
[2]叶森森.国外伸缩臂叉装车集萃[J].工程机械，2012(4):73-74.
[3]陈文科，王志，高艳雯，张辉，鲍曼雨.新型伸缩臂叉装车电控系统设计[J].建筑机械，2010（11）:99-102.。