机械原理课程设计混凝土布料杆结构运动分析.docVIP

机械原理课程设计 PAGE2 / 18机械原理课程设计机械原理课程设计姓名：学号: 班级：铁车二班设计题目：混凝土布料杆结构运动分析指导老师： 目录 1设计任务书 31.1设计题目简介 31.2设计数据与要求 31.3设计任务 32方案分析 42.1方案选择 43数据分析 53.1状态图 53.2节臂长度分析 63.3节臂铰接处运动分析 83.4二维状态图 93.5计算铰接问题 113.6相关问题分析 124仿真 144.1软件模型截图 144.2运动图像分析 155实验室搭建模型 175.1模型搭建 176收获与感悟 19 1.机械原理设计任务书学生姓名 杨明军 班级 铁车二班 学号2014120919设计题目： 混泥土泵车布料机构设计2 1.1设计题目简介混凝土泵车是目前土建工地现场混凝土浇注中不可或缺的机械设备,其功能是将搅拌好的混凝土通过泵送和布料杆传送到需要浇注的部位,完成混凝土构件现场浇注的工序。而泵车的布料杆是泵车设计和制造的关键，布料杆结构的合理与否将直接影响整车的工作性能和作业稳定性。布料杆臂与臂之间是通过轴、连杆机构以及变幅油缸连接在一起的，料杆通过各变幅缸的伸缩运动和多个四连杆机构来实现其在作业范围内的工作。1.2? 设计数据与要求该型混泥土泵车布料杆,五节臂组成，?最大布料高度44米，最大布料深度32米，最大布料半径1.3设计任务1. 至少提出两种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计；2 对平面连杆机构进行尺度综合，并进行运动分析；验证输出构件的轨迹是否满足设计要求；求出机构中输出件的速度、加速度；画出机构运动线图。3. 在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性，将在实验室搭建模型的杆长参数等测量出来，并将实验数据与计算数据比较进行分析。4.用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图后进行分析，根据前期的理论计算、实验效果及软件仿真情况确认设计是否达到目标。5. 编写设计计算说明书，其中应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。 完成日期： 2015 年 12 月 20 日 指导教师 冯鉴 2.方案分析2.1根据市场分析，现在所用的布料杆运动方式分为移动式和楼面内爬式两种， 1移动式 2楼面内爬式根据实际情况，混泥土泵车经常在野外工作所以在此我优先考虑移动式布料杆，这种方式很灵活，操作范围很大，非常适合实际情况使用，这是我选择的依据。并且有以下几种移动式 图1.1：布料杆折叠方式由于太多就选z型来做分析实物图：首先认识布料杆各结构名称 图1.2：布料杆实物图3数据分析3.1布料杆折叠与展开图：3.2节臂长度分析 根据所给已知条件：该型混泥土泵车布料杆,五节臂组成，?最大布料高度44米，最大布料深度32米，最大布料半径40米，液压缸驱动。说明：由于是多节臂组成，全部分析就重复了，分析两节臂即可，一下所有内容都以两节臂为准分析。提出假设，（转动基座距离地面4米，每根臂长8米）画出相关图形图3.1：最大高度说明：由于不可能直接垂直穿过车体到达下方，说以最大深度时第一节臂要使杆伸出车外。基座可以全方位运动才可以满足任何方位的运动。图3.2:最大直径不过由于还有第一节节臂的放置问题，第一节臂就应该长一点，将第一节臂定为9米，中间三节臂为8米，最后一节为7米。转动基座还是高4米在前面进行假设分析的时候“第一节臂刚好在约束的条件下在下拉时，竖直距离会减少4米，这样就刚好是最大布料深度32米了。也就是第一节臂放下后极限位置时，另一个端点下降的距离为4米。”，那么我们就要在设计的时候达到这种情况。前边也有说到第一节臂长为9m，先假设第一节臂放下后于水平面成一个角度θ要使其放下后下降距