一种液压夹持器设计分析
液压卡盘课程设计--液压卡盘的设计与控制
目录1 卡盘结构及原理 (1)1.1 结构 (1)1.2 原理 (2)2 主要零件的制造要点 (3)3 液压卡盘的设计要求 (3)4 液压卡盘的结构 (4)5 液压卡盘的工作原理 (5)6 液压卡盘的工作原理 (6)7 主要参数设计 (7)7.1 液压卡盘承载力的确定 (7)7.2 卡瓦对钻杆的夹紧力Q (8)7. 3 蝶形弹簧的轴向推力F 的计算 (8)7.4 设计蝶形弹簧 (10)7.5 活塞行程S 的确定 (10)7.6夹紧包角 (13)7.7夹紧力与夹紧油压 (13)7.8转动丝杆之驱动力矩 (16)7.8.1 驱动活塞产生有压缩需要力矩 (16)7.8.2丝杆与缸盖的止推摩擦力矩 (17)8 液压控制系统的设计 (18)9结束语 (19)10参考文献 (20)液压卡盘的设计与控制液压卡盘是钻机的一个主要部件,其功能是夹紧钻机上的钻杆,并向钻杆传递转矩和轴向力,驱动钻具实现回转和给进,完成加减压钻进。
本文结构介绍液压卡盘的原理及制造要点。
1 卡盘结构及原理1.1 结构卡盘的结构如图1 所示,主要由活塞杆1、座板2、滚轮3、卡盘座4、销轴5、螺栓组件6、转动板7、压轮架8、连杆9、螺母10 和卡盘爪11 等组成(油缸部分没有画出)。
连接方式为:座板和压轮架夹住滚轮,滚轮两端穿入转动板的孔中,活塞杆穿入座板和压轮架中心孔并由螺母锁紧,转动板的另外两个孔分别用螺栓组件与卡盘座和卡盘爪连接,连杆也分别用销轴与卡盘座和卡盘爪连接。
从图1 中可以看出,当活塞杆在液压的作用下作轴向运动时,带动滚轮既沿卡盘轴向又沿卡盘径向远动,实际上滚轮是绕卡盘座的定点转动,也就是转动板在滚轮的带动下绕卡盘座的定点转动,卡盘爪在转动板的带动下同时又受连杆的限定既沿卡盘轴向又沿卡盘径向远动,保证卡盘爪可靠撑住物体1.2 原理卡盘的工作原理如图2 所示:该机构是一个平行四杆机构,AD (卡盘座)静止,AB =DC,AD=BC,A、D两点为定点,当AB(转动板)绕A 点转动时,DC(连杆)在BC(卡盘爪)的带动下绕D 点也就是在该平行四杆机构中,AB、DC 作转动,BC 作平动。
液压工程夹持器压力自适应电液比例控制
餐厅装修施工整改报告尊敬的业主:经餐厅装修施工期间的仔细检查和评估,我们整理了餐厅装修施工情况的整改报告。
在本报告中,我们将详细描述工程项目的现状,并提出相应的整改意见和建议,以确保餐厅装修施工质量和安全性的提升。
一、工程项目概况餐厅装修施工项目于xx年xx月xx日正式启动,计划工期为xx天。
工程内容涵盖了餐厅内的墙体粉刷、地板铺设、照明安装、水电线路布置、消防设施建设等多个方面。
二、整改情况1. 墙体粉刷原装修工作中的墙体粉刷出现了一些小面积刷痕和漏刷现象。
经过我们的检查和认真整改,现已重新进行了墙体粉刷工作,确保了颜色的均匀和覆盖面的一致性。
2. 地板铺设施工过程中发现地板之间的连接不够紧密,存在一定的间隙。
我们立即进行了调整和修复,保证了地板铺设的质量。
此外,我们还加强了地面的缝隙密封,以提升地板的使用寿命和防水效果。
3. 照明安装经实地勘察后,我们发现一小部分的照明设备安装位置不准确,导致照明光线不均匀。
我们已经对这些设备进行了重新安装和调整,确保了照明效果的一致性和舒适度。
4. 水电线路布置原有的水电线路布置存在一些缺陷,例如线路走向不够规范和保护措施不到位等问题。
我们进行了线路的重新规划和调整,遵循了相关的安全规范和标准,确保了餐厅水电设施的正常运行和使用安全。
5. 消防设施建设对于消防设施的建设,我们发现部分设备的位置不合理,安装不到位。
我们立即进行了整改,对消防设施进行了重新安装和调整,以满足消防安全的要求。
三、整改建议鉴于上述整改情况,我们在此提出以下整改建议和措施,以确保餐厅装修施工质量和安全性的提升。
1. 在施工过程中,加强对工人培训,提高工人的专业技能和安全意识,以减少工程施工过程中的人为失误。
2. 加强质量监督,设立专门的监督人员,对施工过程中的每个环节进行检查,确保施工质量和工程进度的顺利推进。
3. 定期进行施工现场的安全巡检,确保施工期间的安全措施得到落实,并及时做好安全隐患的整改工作。
JHTR真三轴应力夹持器的研究与应用
研 究现 状 及 存 在 的 问题
测量 岩心渗 透率 是地 质勘探 与 开发 、保 护 油层研 究 、煤储层 研究 等试 验研 究 中既重要 又非 常广 泛 的
一
项工 作 。岩 ( )心 夹持 器是测 定 渗透率 的一 种必 不可少 的器 具口 。 目前模 拟评 价油 层气 、煤层 气储 煤 ]
方便 适 用 ,是 一种 岩 心 试 验 的有 效 工 具 。
[ 键 词] 岩 ( ) 心 夹 持 器 ;真 三 轴 ;动态 污 染 : 污染 评 价 关 媒 ; [ 图分 类 号 ] T 9 7 中 E 3 [ 献标识码]A 文 [ 章 编 号 ] 10 —9 5 (0 0 5 0 5 —0 文 0 0 7 2 2 1 )0 — 1 6 3
2 2 工 作 原 理 .
J R真 三轴应 力夹 持器 实现 了真正 意义 上 的储 层样 品 的三轴 应力岩 心试 验 。方形 岩心外 面 是一个 HT 特制 的方形胶 筒 , X 轴上 伸入 胶筒 内与左 端面 岩心 直接接 触 , 接触 面 的环形 和直形 水线 , 利于进 口 在 其 有
量及钻 井过 程 中钻井 液 、完井液 对储 层伤 害程度 的评 价试验 都用 到模 拟煤层 岩 ( )心夹 持器 ,该夹 持 煤 器是基 于在 一维 围压条 件 下的渗透 率测 试或 二维 围压 和轴压 条件 下的 渗透率 测试 。由于地层 应力 状态不 尽相 同 ,在地 层水 平方 向上 的应力 也不 尽相 同 ,所 以一 维或 二维应 力 夹持器 不 能真实地 反 映储层 的应力
及开采 过程 中 的应 力变 化情 况 以及储 层 渗 透 率 随原 地 应 力 的变 化 规 率[ ] 随着 钻 井 技术 的不 断 发展 , 】 。 笔 者针 对油 田的实 际需要 ,研 制 的 J R 多功 能 真 三轴 应 力夹 持 器 能科 学 真 实地 模 拟地 层 应 力 条件 下 HT
ZDY4000LD(A)型履带式全液压定向钻机的设计
ZDY4000LD(A)型履带式全液压定向钻机的设计方鹏【摘要】ZDY4000LD(A)型履带式全液压定向钻机是一款面向狭窄巷道而设计的装备,主要用于中深孔的瓦斯抽采、探放水及顶底板注浆等钻孔施工。
介绍了该钻机的设计思路,包括总体方案、关键结构、液压系统和外观造型设计,详细描述了关键结构部件和液压系统。
该钻机具有结构简单,操作方便,巷道适应性强的特点,通过结构设计的优化,提高了钻机机身的调角度范围及给进行程,改善了钻机的工艺适应性。
%In order to meet the condition of the narrow coal mine roadway, ZDY4000LD(A) directional drilling rig is developed and produced, which is mainly used to drill deep hole for gas extraction, water delection and drainage, roof and floor grouting. The primary design methods are introduced including conceptual design, key structural design, hydraulic system design, molding design, the key structural design and hydraulic system design.【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P93-96)【关键词】定向钻机;履带;全液压;设计;煤矿巷道【作者】方鹏【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安 710077【正文语种】中文【中图分类】P634煤矿井下定向钻进技术是煤矿瓦斯治理和保障高效生产的一项关键技术,是现代钻探工程领域重要的发展方向。
三自由度圆柱坐标工业机器人详解
三自由度圆柱坐标型工业机器人设计学院:机电工程学院班级:姓名:学号:1.末端执行机构设计采用内撑连杆杠杆式夹持器,用小型液压缸驱动夹紧,它的结构形式如图。
内撑连杆杠杆式夹持器采用四连杆机构传递撑紧力,即当液压缸1工作时,推动推杆2向下运动,使两钳爪3向外撑开,从而带动弹性爪4夹紧工件。
该种夹持器多用于内孔薄壁零件的夹持。
2.弹性爪的结构设计:这种结构是在手爪外侧用螺钉固定弹性片两端。
当弹性手工作时,由于夹紧过程具有弹性,就可避免易损零件被抓伤、变形和破损。
3.手臂机构的设计本设计中手臂由滚珠丝杠驱动实现上下运动,结构简单,装拆方便,还设计有两根导柱导向,以防止手臂在滚珠丝杠上转动,确保手臂随机座一起转动。
它的结构如下图。
选用轴向脚架型液压缸,活塞杆末端为外螺纹结构,手臂与末端执行器连同活塞杆一起转动。
4.腰部和基座设计1——支座,2——步进电机,3——谐波齿轮,4——转动机座5——支承槽钢梁,6——滚珠丝杠,7——导向柱,8——锥环无键联轴器通过安装在支座上的步进电机和谐波齿轮直接驱动转动壳体转动,从而实现机器人的旋转运动;通过安装在顶部的步进电机和联轴器带动滚珠丝杠转动实现手臂的上下移动。
采用双导柱导向,防止手臂在滚珠丝杠上转动,确保手臂随机座一起转动。
支撑梁采用槽钢,以减轻重量和节省材料,它的结构如上图。
5.驱动方式的选择由上表知步进电机应用于驱动工业机器人有着许多无可替代的优点,如控制性能好,可精确定位,体积较小可用于程序复杂和运动轨迹要求严格的小型通用机械手等,所以本设计采用它来实现机器人的旋转和上下移动。
选电机为BF反应式步进电机,型号为:90BF001。
由上表知,液压驱动方式反应灵敏,可实现连续轨迹控制,液体压力高,可获得较大的输出力,因此机器人的伸缩运动采用液压驱动方式来实现,从而使机器人容易找准工件。
它的型号为Y-HG1-C50/28×100LJ1HL1Q,它的主要技术参数如下表6.工业机器人的计算机控制系统概述工业机器人具有多个自由度,每个自由度一般包括一个伺服机构,它们必须协调起来,组成一个多变量控制系统。
ZDY1000G型全液压坑道钻机的设计
ZDY1000G型全液压坑道钻机的设计凡东;殷新胜;常江华;王贺剑【摘要】The demand of deep and peripheral resource exploration on crisis mine is more and more along with the decrease of lower resource.Tunnel exploration is a kind of method with high efficiency and economy, but special tunnel exploration drilling rigs are scarce.ZDY1000G type all hydraulic tunnel drilling rig is a kind of equipment designed for tunnel exploration, also can be used to drill gas drainage holes, water exploration holes and other engineering holes.The design approach, mechanical system and hydraulic system for the drilling rig were introduced,double-pump hydraulic system with the function of pressure reductiondrilling.Dual-cylinder and chain speed multiple mechanism with compound cushioning and tension device were described in detailed.%ZDY1000G型全液压坑道钻机是一款主要面向坑道勘探而设计的装备,可用于煤矿瓦斯抽放孔、探放水孔和其他工程钻孔的施工.介绍了该钻机的设计思路、机械系统和液压系统,并对具有复合缓冲张紧装置的双油缸链条倍速给进机构和具有减压钻进功能的双泵液压系统进行了详细描述.【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2011(039)001【总页数】3页(P78-80)【关键词】钻机;勘探;坑道;全液压【作者】凡东;殷新胜;常江华;王贺剑【作者单位】煤炭科学研究总院西安研究院,陕西,西安,710077;煤炭科学研究总院西安研究院,陕西,西安,710077;煤炭科学研究总院西安研究院,陕西,西安,710077;煤炭科学研究总院西安研究院,陕西,西安,710077【正文语种】中文【中图分类】P634坑道勘探是利用地下井、巷进行勘探,相对于地表勘探能节省大量的钻探工作量,并方便实现坑道内多角度钻探施工,达到沿矿床层带钻探的目的,是在老矿区对深部资源进行勘探的理想方法。
液压支架侧护板拆装专用旋转夹抱机械手的研发及应用
642022年1月下 第02期 总第374期工艺设计改造及检测检修China Science & Technology Overview1.项目背景近几年,随着液压支架维修量增大,液压支架维修工期也越加紧张。
在支架维修作业过程中,拆装液压支架侧护板作业对后续的维修进度有着直接地影响,是决定液压支架维修进度的重要环节[1]。
在现阶段拆装液压支架侧护板时,通常使用行车吊住侧护板(软连接),员工使用撬杠、大锤等工具,缓慢的撬出或推入侧护板(拆解工艺与组装工艺相反)。
该检修方法存在的问题有:(1)人员在顶梁上部作业,属高空作业,无法挂安全绳。
(2)侧护板用吊链、钢丝绳吊挂固定,属软连接,存在风险。
(3)拆解过程使用撬杠、牵引绳,存在较大安全隐患;拆解过程中基本上靠人力拆解,工人劳动强度大。
基于以上原因,急需设计一种机械化工装,来升级原有支架侧护板拆解工艺,提升拆装功效,提高液压支架拆装作业安全。
2.研究目标传统的检修方法因为受到进度、安全、劳动强度的制约,无法满足现有生产需求,针对现阶段检修过程中存在的问题,结合现有设备,借助以往拆装液压支架侧护板的经验,设计制作出一种满足拆装不同规格尺寸液压支架侧护板的专用装置,用以解决传统检修方法所出现的问题具有重大意义。
目前国内外维修支架的企业,都是采用人工方法拆装顶梁和掩护梁的侧护板,员工劳动强大、效率低,存在一定程度的安全隐患。
设计一种拆装液压支架侧护板专用装置,能够使整个拆装过程实现机械化,提高工作效率是行业发展的需求和趋势,通过夹抱机械手的研究、应用,实现以下效果:设计制造一台以叉车为基本载体,利用叉车液压控制系统进行液压支架顶梁和掩护梁侧护板的拆装专用设备,实现液压支架侧护板的拆装功能。
从而达到提高机械化、减员增效,解决支架侧护板拆装作业难题,降低维修成本,提高侧护板拆装作业安全性能,填补国内外机械化拆装液压支架侧护板的空白。
为了有效拆装不同规格、不同倾斜角度液压支架的侧护板,以夹持、旋转、平移、倾斜角调整4个动作为基础进行研究,主要研究内容如下:2.1主要实施内容(1)采用叉车为基础,改进叉车液压控制系统,便于控制机械手对液压支架侧护板的夹持、旋转、平移、角度调整。
车载液压机械臂结构分析及设计
车载 液压机械臂 结构分析及设 计
杨 晓敏
( 永 城 职业 学 院机 电系 , 河 南 商丘 4 7 5 5 0 0 )
摘
要: 机械 臂 的主要 功 能是 将末 端执 行 器送 到 一个 所期 望 的 目标位 置 处 , 末端 执行 器 完成 夹 持 、 装载、 吊取 等 工 作后 , 再 将末 端 执
压力 偏低 , 功 率重 量 比小, 速度不 易控 制 , 噪音 大 , 冲击 大 , 一 般用于驱动力较 小、 精度要求 不高的场合 。电气 驱动的特点是
电源 方 便 , 利 用 电动 机 产 生 力 和 力 矩 , 功 率 重 量 比较 大 , 信 号
行操作 的机械装 置, 由末端执行器 、 腕部 、 臂部和机座组成 。其 中, 末 端执行器是与工作对象接触 以完成操作任务 的装置 。腕 部主要用来确 定末端执行 器的位姿 ( 方位和姿 势) 和 扩展机械 臂的臂 展 , 某些机 械臂 可 以没有腕 部而将 末端执 行器直 接 安 装在臂部的末端 。臂部一般 由关节和连杆组成 , 是用 以携 带腕 部与末端执行器 , 使末端执行器到达 目标位 置的部件 。 机座主 要将整个 机械 臂机构 与其他 机构 或地面 连接在 一起 , 是 执行 系统中相对 固定并能承受相应 的力的部件 。
关键词: 车载 ; 液 压 机械 臂 ; 结构; 设计 方 案
1 机械臂的组成
机械 臂系统 一般 由执行 系统 、 驱动 系统 和控 制系 统三 大
部分组成 。 执 行 系 统 是 可 以将 工 作 对 象 取 放 到 目标 位 置 处 或 对 其 进
效地实现过载 保护, 已经 被大多数车载机械 臂所 采用 。气压驱 动具有快速 、 气 源方便 、 缓冲作用 好 、 无污染 等特 点, 但其 工作
五自由度液压搬运机械手设计
五自由度液压搬运机械手设计目录第1章绪论 (4)1.1课题背景及研究现状 (4)1.2 机械手的研究意义及其本身优点 (5)1.2.1 机械手的研究意义 (5)1.2.2 机械手本身的优点 (5)1.3本章小结 (6)第2章总体方案设计 (7)2.1设计目标 (7)2.2总体方案分析 (7)2.2.1搬运机械手的组成 (7)2.2.2三大系统设计分析 (7)2.3搬运机械手的运动及驱动方式 (8)2.4本章小结 (10)第3章基本参数及二维外观图 (11)3.1基本参数 (11)3.2总体外观图 (11)3.2.1外观图简图 (11)3.2.2液压原理设计图截图 (12)3.3本章小结 (13)第4章各部分的具体计算 (14)4.1 手部夹持器的计算 (14)4.1.1手部夹持器设计要求 (14)4.1.2手部夹持器设计计算 (14)4.1.3端盖螺钉校核 (15)4.2腕部回转油缸计算 (16)4.3小臂结构设计 (20)4.4俯仰缸设计 (23)4.5大臂回转机构设计 (25)4.6大臂升降结构设计 (27)4.7手部驱动油缸油孔尺寸计算 (29)4.8腕部回转油缸油孔尺寸确定 (29)4.9大臂回转油缸油孔尺寸确定 (30)4.10大臂升降油缸油孔尺寸确定 (30)4.11伸缩臂油缸油孔尺寸确定 (30)4.12本章小结 (31)第5章各油缸活塞杆校核 (32)5.1 手部驱动油缸活塞杆校核 (32)5.2 腕部回转油缸活塞杆校核 (32)5.3 伸缩油缸活塞杆校核 (33)5.4 俯仰油缸活塞杆校核 (33)5.5 本章小结 (34)第6章总体三维图 (35)6.1 总体三维图 (35)6.2 本章小结 (36)结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (41)第1章绪论1.1课题背景及研究现状机器人是典型的机电一体化装置,它综合运用了机械与精密机械、微电子与计算机、自动控制与驱动、传感器与信息处理以及人工智能等多学科的最新研究成果,随着经济的发展和各行各业对自动化程度要求的提高,机器人技术得到了迅速发展,出现了各种各样的机器人产品。
液压钻杆夹持器的自锁性能分析与优化设计
和增 大销 轴 孔 中心距 L , 还应 尽 量减 小销 轴直径 和 滑动 面摩擦 力 ; 另外, 为避 免 因钻 杆 自重 力不足
引起 的拧 卸扣 打 滑现 象 , 必须利 用 液压缸 对 夹持 器进行 预加 载 。
关键 词 : 钻杆 夹持 器 ; 力 学模 型 ; 自锁 性 能 ; 优 化设 计
庆石油学院 , 2 0 0 8 .
升 的趋势 , 且上 升 的趋 势逐 渐加 快 ; 随着采 油 单螺 杆
泵 的转 子头 数 的取 值逐 渐 增 大 , 螺杆 泵 的排 量 Q也
r - s 3 韩 国有 , 姜长鑫 , 杜 秀华. 普 通 内 摆 线 型 双 头 螺 杆 泵 的
建 模 及运 动 仿 真 [ J ] . 石油矿场机械 , 2 0 1 1 , 4 0 ( 1 ) : 1 - 4 .
中 图分类 号 : T E 9 2 1 . 9 0 2
・
文献标 识 码 : A
”+ “ + “+ ”-p ”- +- ”- +- ”+ ”十 . 一 十 “ 十 “ —卜 “+ “+ ”- 4-”+ ” + ” 十 . 一 十 ”— — 卜 “十 ”— 卜 一— +- ”— 卜 一— ”十 ”十 “ — — 卜 ”—卜 “—卜
达式 。
3 ) 得出了采油用单螺杆泵的排量与定转子头数 比及转子头数之 间的关系 曲线 。表 明转 子头数 的取值 并不是越 大越好 , 认为转子头数取 6 左右为最佳 。
参考文献 :
[ 1 ] R o b e l l o S a mu e l G, K e n J S a v e t h .O p t i m a l d e s i g n o f P r o — g r e s s i n g C a v i t y P u mp s [ J ] . J o u r n a l o f E n e r g y R e s o u r c e s 图6 转 子 头 数 与 排 量 的关 系 曲线
毕业设计(论文)-关节型机械手设计-圆柱坐标式(全套图纸)
1
Abstract
In this paper, the design of the joint-type robot using cylindrical coordinates of type, can be completed on the expected, inversion and other functions. Mainly by the manipulator hand, wrist, arm and body parts, etc., with rotating wrists, arms stretching, arm movements and arm rotation four degrees of freedom, able to meet the general requirements of the industry.
2.1.3 控制系统
有点动控制和连续控制两种方式。大多数用插销板进行点位程序控制,也有 采用可编程序控制器控制、微型计算机数字控制,采用凸轮、磁带磁盘、穿孔卡 等记录程序。主要控制的是坐标位置,并注意其加速度特征。
2.2 关节型机械手的主要技术参数
1.抓重: 300N
7
2.自由度: 4个
3.坐标形式:圆柱坐标
1 绪论
机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。它的特点是可通 过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点, 尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能 力,在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
1.1 研究目的及意义
工业机械手具有许多人类无法比拟的优点,满足了社会化大生产的需要,其 主要优点如下:
夹持器工作原理
夹持器工作原理引言夹持器是一种用于固定、紧固或抓取物体的工具。
它在工业生产中起着重要作用,广泛应用于机械加工、装配线、自动化生产等领域。
本文将详细介绍夹持器的工作原理,探讨其结构和使用方法。
结构和组成夹持器通常由以下几个主要部分组成:1. 夹爪夹爪是夹持器的核心部件,也是实现夹持功能的关键。
夹爪一般由金属或强度较高的材料制成,其形状可以根据具体需求设计。
常见的夹爪形状有平行夹爪、V形夹爪和齿形夹爪等。
2. 驱动机构夹持器的驱动机构用于控制夹爪的开合,使其能够夹持或释放物体。
驱动机构通常由液压、气动、电动或机械传动组成,其选择取决于使用环境和要求。
3. 控制系统控制系统是夹持器的重要组成部分,用于控制夹持器的动作和状态。
控制系统可以通过按钮、开关、传感器等设备进行操作,实现夹持器的远程或自动控制。
工作原理夹持器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 准备阶段在夹持器开始工作之前,需要对夹爪进行定位和调整,以确保夹爪能够准确地夹持住目标物体。
2. 夹持操作夹持器开始工作后,驱动机构会启动,使夹爪运动到合适的位置。
夹爪在接触到目标物体后,通过施加一定的力将其夹持住。
夹爪的形状和材料能够提供足够的摩擦力,防止目标物体滑动或脱落。
3. 紧固操作对于需要紧固的物体,夹持器可以进一步施加力以确保物体的牢固固定。
这一步骤可以通过调整夹持器的驱动力或力矩来实现。
4. 释放操作当夹持器完成任务后,可以通过控制系统将夹爪打开释放目标物体。
这一步骤通常需要灵敏的操作和控制,以确保目标物体的安全和正确释放。
使用方法使用夹持器时,需要注意以下几点:1. 预先设定好夹爪的位置和力度在使用夹持器之前,需要根据目标物体的特点和要求,预先设定好夹爪的位置和力度。
这样可以提高夹持器的工作效率,并保证夹持的安全性。
2. 注意夹持器的工作环境夹持器的工作环境对其性能和寿命有重要影响。
在恶劣的工作环境中,应选择适合的夹持器,并采取必要的防护措施。
机械制造及自动化专业毕业论文--机械手夹持器设计
这次毕业设计我选的题目是机械手夹持器设计,本课题是针对流水线自动化生产而设计的机械夹持器。
本课题包括机械夹持器总体设计、计算;液压传动系统的设计与计算、部件和零件设计。
机械手与机器人的联系非常密切,机械手的应用和发展,大大促进了智能机器人的研制。
同时,机械手是一门应用很广的学科,它几乎在各个部门和学科都有应用,尤其在机械工业和铁路工业中。
我所设计的夹持器基本要求如下:(1)应具有适当的夹紧力和驱动力;(2)手指应具有一定的开闭范围;(3)应保证工件在手指内的夹持精度;(4)要求结构紧凑,重量轻,效率高;(5)应考虑通用性和特殊要求。
设计参数及要求如下:(1)采用手指式夹持器,执行动作为抓紧—放松;(2)所要抓紧的工件直径为80mm 放松时的两抓的最大距离为110-120mm/s ,1s抓紧,夹持速度20mm/s;(3)工件的材质为5kg,材质为45#钢;(4)夹持器有足够的夹持力;(5)夹持器靠法兰联接在手臂上。
由液压缸提供动力关键词:机械手,夹持器,手指,液压缸。
In the graduation design, The topic I choose is manipulator grippers design, this topic is designed for automatic production line of mechanical grippers. The topics include mechanical grippers overall design and calculation; Hydraulic transmission system design and calculation, components and parts design. Contact with the robot manipulator, very close to the development and application of the manipulator, greatly promote the development of intelligent robots. Meanwhile, manipulator is an application is very wide subject, it almost in all departments and disciplines have applications, especially in the machinery industry and railway industry.I designed by grippers basic requirement as follows:(1) should have appropriate clamping force and driving force;(2) finger should have certain open and close range;(3) should guarantee the clamping workpiece precision in the finger;(4) require compact structure, light weight, high efficiency;(5) should consider the versatility and special requests.Design parameters and requirement as follows:(1) with finger type grippers, execute the movements for grasp - relax;(2) the diameter workpiece must promptly 80mm relax a maximum distance of two catch for 110-120mm/s, 1s grasps, gripping speed 20mm/s;(3) the workpiece material for 5kg, material for 45 # steel;(4) grippers have enough clamping force;(5) grippers connected in the arm by flange. Powered by hydraulic cylinderKey words: manipulator, grippers, finger, hydraulic cylinder.目录第一章前言 (4)1.1机械手的概述 (4)1.2 机械手在生产中的应用 (6)1.3机械手的应用意义 (7)第二章手部设计 (8)2.1夹紧力计算 (8)2.2驱动力力计算 (9)2.3液压缸驱动力计算 (9)2.4楔块等尺寸的确定 (11)2.5斜楔的传动效率 (12)2.6斜楔驱动行程与手指开闭范围 (12)第三章腕部设计 (14)3.1腕部回转力矩的计算 (14)3.2回转液压缸所驱动力矩计算 (16)3.3回转缸内径D计算 (17)3.4腕部轴承选择 (18)3.5材料及连接件,密封件选择 (18)第四章伸缩臂设计 (19)4.1方案设计 (19)4.2伸缩臂机构结构设计 (20)4.2.1伸缩臂液压缸参数计算 (20)4.3.2导向杆机构设计 (24)第五章驱动系统 (27)5.1驱动系统设计方案 (27)5.3液压系统图 (29)第六章设计总结 (31)参考文献 (32)第一章前言1.1机械手的概述机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。
机械创新设计说明书
目录一、前言--------------------------------------------------------------(2)二、夹持器设计的基本要求--------------------------------------(2)三、夹持器方案选择--------------------------------(3)四、夹持器装置设计--------------------------------(7)五、小结------------------------------------------(12)六、夹持器三维造型截图----------------------------(13)七、参考文献--------------------------------------(14)机械手夹持器设计摘要:机械手是能模仿人手和臂的某些动作功能,用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。
本文着重描述了夹持型机械手的设计,包括总体要求的分析、结构的设计、驱动方式的选择,通过三种设计方案的比对,最终确定一种符合要求的方案,写出详细的设计、计算过程。
关键词:机械手抓持结构设计驱动方式夹持器一、前言随着社会的进步与发展,工业机器人正逐步在人类社会中大显身手。
它主要由类似人的手和臂组成以代替人的繁重劳动,从而实现生产的机械化和自动化。
而机械手手部是用来抓持工件(或工具)的部件,有多种结构形式,比如如夹持型、托持型和吸附型等。
机械手的种类,按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手;按适用范围可分为专用机械手和通用机械手两种;按运动轨迹控制方式可分为点位控制和连续轨迹控制机械手等。
本人经历了第八届机械设计大赛,其中运用到机械手夹持,因此此次创新设计就是针对物块夹持器进行研究设计。
现根据物块(工件)的大小、形状及重量等具体要求,提出三种设计方案。
通过对比分析,选择一种合适的类型,进行详细的计算和设计,并完成效果图和机构的装配图以及零件图。
全液压钻机夹持器的设计与分析
可靠地夹紧钻具 ,防止跑钻事故 。
1 2 常开式 夹持 器 .
常开式夹 持器 一般 采 用 液 压 夹紧 、弹 簧松 开 的方 式 ,
在不工作时处于松 开状 态。这 种夹 持器结 构 与常 闭式夹 持 器相似 ,不同的是弹簧 和 油缸 使卡 瓦产生 的运动方 向与 常
闭式相反 。
合式液压夹持器进行 了研究 。
此 类 夹 持 器 结 构 紧 凑 、 工 作 可 靠 、 夹 持 力 取 决 于 弹 簧
预紧力不受 油 压变 化 的影 响 。可在 突然 停 电 时实 现快 速 、
全液压动力头 式钻机 通常 都设 有夹持 器 ,其 目的是 用
于夹 持 孔 内钻 具 ,防 止 孔 内钻 具 滑 移 ,必 要 时 还 可 与 动 力
1 液压 夹持 器 的分类 及特 点
常用 的液压夹 持器 主要 可分 为常 闭式 、常开式 和 复合
式 等类 型 。
夹持器靠油缸 的推 力产 生夹 持力 ,油 压 的下降 将直 接 引起夹持力的下 降 ,一般需 在 油路 上设 置性 能可靠 的液 压 锁来保持压力 。
1 1 常 闭式 夹持 器 .
杆等增力机构上,使卡瓦座产生轴 向移动 ,带动卡瓦径 向移 动 ,夹紧钻具 ;高压油进人卡瓦座与外壳形成 的油 缸 ,进一
步 压 缩弹 簧 ,使 卡瓦 座 和 卡 瓦产 生 反 向运 动 ,松 开 钻 具 。
左 移 ,松 开钻 具 。 弹 簧 的 预 紧 力 和 副 油 缸 的 合 力 来 克 服 钻 具 自重 与 钻机 转 矩 的 合 力 。 副 油 缸 在 油 路 上 与 动 力 头 反 转 相 连 。当钻 机 反 转 拧 卸 钻 具 时 ,高 压 油 同 时 进 入 副 油 缸 。
工业机器人的末端执行器结构分析综述..
0引言
“机器人的末端执行器是一个安装在移动设备或者机器人手臂上,使其能够拿起一个对象,并且具有处理、传输、夹持、放置和释放对象到一个准确的离散位置等功能的机构。”[1]这是末端执行器的一个定义。
文章编号:
工业机器人的末端执行器
结构分析综述
姜楚峰,潘传奇,马野,王磊,张芝虎
(大连交通大学 机械工程学院,辽宁大连116028)
摘 要:工业机器人的末端执行器(夹持器机构)是机器人操作机与工件、工具等直接接触并进行作业的装置,是机器人的关键部件之一.末端执行器是直接执行工作的装置,它对扩大机器人的作业功能、应用范围和提高工作效率都有很大的影响,因此对机器人的各种末端执行器结构分析研究有着非常重要的意义.抓取不同特征的物件需要有着不同类型的结构和驱动源..本文就末端执行器的常用结构,根据不同类型的结构特性分类来进行分析各种夹持机构的特点和适用范围.
3)液压松紧型夹持器:夹紧、松开都由液压实现,两侧液压缸进油口分别通高压油时,卡瓦跟随活塞运动向中心收拢,夹紧钻具,改变高压油入口,卡瓦则背离中心,松开钻具[7]。此类夹持器结构较为简单,但夹紧力容易受油压变化影响,当出现断电等异常情况时存在一定的安全隐患。
4)复合式液压夹持器:有主液压缸和副液压缸,副液压缸侧连接一组碟簧,当高压油进入主液压缸,推动主液压缸缸体移动,通过顶柱将力传给副液压缸侧的卡瓦座,碟簧被进一步压缩,卡瓦座移动;同时,主液压缸侧卡瓦座在弹簧力作用下移动,松开钻具。需要夹紧时,副液压缸在油路上与动力头反转相连,当钻机反转拧卸钻具时,高压油进入副液压缸,副液压缸活塞对卡瓦座产生推力,与压缩的碟簧共同作用夹紧钻具[6]。复合式液压夹持器开口量大、开启压力低、体积小、性能可靠,可以实现突然断电时钻具夹紧,但其结构设计比较复杂,重量非对称布置,在某些特定的使用场合可能引起一定的偏载。
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一种液压夹持器的设计与分析
【摘要】文章叙述了一种全液压钻机液压夹持器结构及其工作原理,并对液压夹持器的主要参数选择和设计计算作了详细介绍。
【关键词】夹持器夹持力分析计算
全液压动力头式钻机通常都设有夹持器,其目的是用于夹持孔内钻具,防止孔内钻具滑移,必要时还可与动力头配合进行钻杆的自动拧卸。
液压夹持器因其与系统匹配简单、使用安全方便、夹紧力大等特点被广泛采用。
液压夹持器的设计也就成为钻机设计的重要组成部分,其性能的好坏将直接影响到钻机整机的性能、钻进效率以及钻孔质量等。
本文结合“zty80型机载液压探测钻机”项目对液压夹持器进行了研究。
1 液压夹持器的结构特点
液压夹持器结构紧凑、工作可靠、夹持力取决于弹簧预紧力不受油压变化的影响。
可在突然停电时实现快速、可靠地夹紧钻具,防止跑钻事故。
1.1 液压夹持器的结构组成
由于碟形弹簧具有结构紧凑、加压均匀以及独特的非线性特性等特点,本文提及的液压夹持器采用碟形弹簧式结构,为液压松开常闭式结构。
液压夹持器由端盖、蝶形弹簧、活塞杆、密封圈、导向环、壳体、导向键、楔形键和卡瓦等组成,见图1。
1.2 液压夹持器的工作原理
当壳体6给油压时,活塞杆3在压力油的推动下带动楔形键8
和卡瓦9向外移动(由于导向键7的作用,活塞杆3只能轴向移动,不能圆周转动),此时孔口变大,蝶形弹簧2呈压缩状态;放入钻具,停止给压,在蝶形弹簧2的弹力作用下推动活塞杆3向内移动,实现卡瓦9夹紧钻具。
夹持器开启压力低、体积小、结构简单、性能可靠、并且也可以实现突然断电时夹紧钻具。
2 液压夹持器的设计计算
zty80型机载液压探测钻机是具有通孔式结构和自动拧卸钻杆
等功能的坑道钻机,主要应用于煤矿钻进瓦斯抽放孔。
瓦斯抽放孔大多为倾角向上的钻孔,为防止停电时跑钻事故,通孔式钻机应设置具有常闭式结构的夹持器。
2.1 加持力的计算
夹持器的加持力f为钻具自重、钻机转矩或钻具自重与钻机转矩的复合作用。
(1)钻具自重
g=qlg (1)
式中:q——每米钻杆的质量,q=6.56kg/m;
l——钻杆的长度(钻孔的深度),l=100m;
g——重力加速度,g=9.8n/kg;
将数据代入式(1)求得:g=6.4kn
(2)克服钻具自重所需加持力
f1=gsinα/(2f)(2)
式中:f1——夹持器卡瓦与钻杆间的摩擦系数,f1=0.3;
α——钻孔倾角,α=±90°;
将数据代入式(2)求得:f1=10.6kn
(3)克服钻机转矩所需夹持力
f2=m/(f1d1)(3)
式中:m——钻机的最大输出扭矩,m=800n·m;
f1——夹持器卡瓦与钻杆间的摩擦系数,f1=0.3;
d1——钻杆直径,d1=50mm;
将数据代入式(3)求得:f2=53.3kn
(4)同时克服钻具自重和钻机转矩所需夹持力
f3= (4)
将数据代入式(4)求得:f3=54.3kn
通过上述计算,取夹持器的加持力f=54.3kn
2.2 蝶形弹簧的设计计算
蝶形弹簧的设计计算先确定碟形弹簧的组合形式,液压夹持器一般采用对合组合,按碟的轴向推力f,夹紧时的总变形量fz(按径向位移定)及钻杆直径等进行设计计算。
(1)选择碟簧系列及组形式合
选择碟簧为a系列,材料为60si2mna,尺寸型号为d125×d64×t8,采用对合组合。
(2)计算碟簧压平时的载荷pc
pc= (5)
式中:pc——压平时的蝶形弹簧载荷,n;
t——碟簧厚度,t=8mm;
d——蝶形弹簧外径,d=125mm;
d——蝶形弹簧内径,d=64mm;
h0——蝶形弹簧压平时的变形量,h0=2.6mm;
e——弹性模量,e=2.06×105mpa;
——泊松比,=0.3;
k1——计算系数,k1=0.686;
k4——计算系数,k4=1;
将数据代入式(5)求得:pc=112kn
(3)计算夹紧时的载荷与压平时的载荷比q
q=p/pc (6)
式中:p——夹持器夹紧时碟簧的载荷,p=f=54.3kn;
pc——碟簧压平时的载荷,pc=112kn;
将数据代入式(6)求得:q=0.48
(4)计算夹紧时单片碟簧的变形量f
由上述计算求得:h0/t≈0.4,p/pc=0.48
查机械设计手册第五版第3卷蝶形弹簧图11-6-2得:f/h0=0.47 求得单片碟簧的变形量f=1.2mm
(5)根据fz/f,计算出对合组合的片数i并圆整
fz=if (7)
式中 fz——夹紧时的总变形量,fz初取5mm;
将数据代入式(7)求得:i=4.1
圆整后对合组合碟簧的片数i取4,则实际总变形量fz为4.8mm (6)确定碟簧的开口量
开口量即夹持器打开时碟簧的总变形量fz1,开口量大容易通过钻杆,减小钻杆和卡瓦的磨损;但开口量过大使得夹持器结构尺寸增大,开启压力增大,因此必须根据需要选取合适的开口量。
zty80型机载液压探测钻机的钻杆直径d1=50mm,夹紧钻杆时总变形量fz=4.8mm,因此碟簧自由状态时卡瓦的直径d2=40.4mm,为了方便钻杆的取出,夹持器打开时卡瓦的直径设定为d3=53mm。
fz1=(d3-d2)/2 (8)
将数据代入式(8)求得:fz1=6.3mm,则此时单片碟簧的变形量f〃=1.6mm
(7)夹持器打开时碟簧的载荷p〃计算
p〃= (9)
将数据代入式(9)求得:p〃≈70kn
2.3 油缸最低开启压力计算
pmin= (10)
式中:d1——活塞缸直径,d1=130mm;
d2——活塞杆直径,d2=105mm;
将数据代入式(10)求得:pmin=15mpa
2.4 结构设计
端盖不仅可以起到防尘、储黄油的作用,而且可以对主油缸进行限位,防止油压过大时压并碟簧。
调整垫可调节碟簧预紧力的大小,并可对卡瓦和钻杆的磨损进行补偿。
卡瓦通过楔形键固定在活塞杆上,装卸方便快速,卸掉卡瓦后夹持器可以通过粗径钻具,也可更换卡瓦加持不同直径的钻具。
活塞杆沿导向键移动,防止圆周转动,可以起到自动定心和减小卡瓦和钻杆的磨损的目的。
3 结语
经过实践证明这种夹持器结构紧凑合理,实用可靠,起下钻具速度快,在煤矿井下突然断电时可以有效地避免跑钻事故,特别是在钻机反转拧卸钻杆时,夹持力大的优点十分突出。
参考文献:
[1]成大先.机械设计手册(第五版第3卷).北京:化学工业出版社,2008.1.
[2]冯德强.钻机设计.北京:中国地质大学出版社,1993.
[3]韩广德.中国煤炭工业钻探工程学[m].北京:煤炭工业出版社,2000年.。