气动助力平衡吊设计及应用.pdf

《气动助力平衡吊设计及应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Academic学术一杨冲摘要：气动助力平衡吊是近年来在国际上兴起的一项新型吊装设备，由于其具有的结构简单、价格低廉、位置上随意平衡，而杆系的自重通常是平衡吊高效、节能、无污染等特点，气动助力平衡吊在工业生产中得到越来越广泛的应用，本论文对平衡吊的平衡原理做了简要推导，对平衡吊的驱动方式进行了比较分析，根根平衡原理设计了一种室内不平衡的主要原因。通过力学分析，杆件的自专用的平衡吊，确定了工作臂架几何参数，并简要介绍了平衡吊的应用。重可以等效的划归到任意一个杆件上，如划归到AI)B杆上，如图3所示，

2、以口∑表示，满1平衡吊简介滚轮E主动)，可沿水平导向槽内外移动。足S=∑s，这样只要在杆ADB的A点外，助力平衡吊即助力机械手，又称助力器、现在考虑平衡臂起升一角度B，重物G与分顺延一杆件AP并施加一配重，使得，平衡吊、平衡器、省力吊具、手动移载机等，力G2成一夹角0【时，由图1可知：Z1=90o+凸即可满足平衡要求。是一种理想的中小型机械吊运设备。它巧妙地2=1—n=s10。+B_-90。一(0【一13)；Z3-90。一Z2=a-3平衡吊驱动方式的比较运用四连杆机构原理，通过手动和机动方式简B；

3、CQ=LSin础NA=H*cOS13；EV=I*Sin啦传统平衡吊主要采用机械(电机)驱动方式，单配合形成一种复合运动来搬运吊物，使吊物WA=h*cos[~如图2所示，重物G有两个分力G·由于电机速度高，通常须配接减速机构，此类能稳定地停留在作业区间的任一位置上，做到和且Gl=G*sin~G2=Gcosa，支点F的反作平衡吊动作速度快，驱动力较大，但这种平衡随遇平衡。平衡吊的平衡臂起升和下降运动采用力P有两个分力和且Pl=P*cosZ吊体积大、不具有缓冲功能。平衡吊安全性、用电动机、液压油缸或气缸

4、来驱动，水平移动3=P,cos(p)；P2：P*sin．／3=P*sin(d—p)：可靠性、轻巧、灵活等特点不能充分的发挥。和回转运动则采用人力推拉，推拉力一般不超假设B点为固定点，对B点取矩，有∑而液压平衡吊系统复杂价格高、维护困难、容过5公斤。在操作装置升降物件时．操作者紧Ms=Gll『P¨=0易着火等特点也有不足表l给出了各种驱动P=L*s而ila牦(1)挨物件作业，如同我们正常直接搬运物件一样，．方式的比较[2]。回转自如而不费力假设A点为固定点，对A点取矩，有∑表1各种驱动方式比较表2平

5、衡吊平衡原理MA=G*(CQ+NA)一^(Ev+wA)=0项目气压传动蕞压传动电气传动帆■传动幕辕结构简单复杂复杂较复杂肚百CQ+NA．c"=平衡吊工作时，能用手轻便的进行变幅，一安装自由度小+篙(2)出力藕大小太大松开手就能静止不动，通常称之为平衡吊的平在任意三角形NeNED中，有Z2(正定怔■成一靛一般根高高动作建崖大柏大衡原理。弦定理)自莹遘稿量与气动相当快sma。t=：‘(3){膏洁度清洁可艴有污橐jI洁较清诂肿简单比气动复杂需要专仃技木简单平衡条件：在无外力作用下胁与P在一条价格一殷糟矗

6、一般拄木要事较氍较矗量高较怔直线上，大小相等，方向相反控捌自由度★令ⅣE：P，即sina‘6(4)危险性几乎无闩点注童着火一殷无闩量无特殊闷曩化简得：中e-‘嚣；*一I*oo：~a-pl从比较可以看出选用气动方式驱动更能充￡’铷+．1=r‘0雌L，”．；一一¨分发挥平衡吊的作用。气动伺服系统的出现，化简得：导=早：m(m为杆长比)(6)使气动机械实现了在任意位置的定位，大大扩G从推证的结果可以看出，平衡条件式仅仅展了其在工业自动化领域的应用范围。图1平衡吊机构运动简图与臂杆长度尺寸H、h、L、有关

7、，只要臂杆长度4平衡吊结构比满足等式÷=，无论吊物重量多少或杆架系服务对象及工作场所决定吊物移动的范围，统摆到何种状态，臂杆系统总能保持平衡状态根据平衡吊工作杆架的运动学分析，设计了一[1]。室内专用的平衡吊(设计荷载量为500kg)，其工作臂架的总布局图如图4所示，结构图如图5所示。图2平衡吊机构受力图图1为平衡吊机构运动简图，工作杆架为一组平行四边形机构，各杆之间相互铰接，主臂杆AB尾端的滚轮(或滑块)在驱动外力的作用下可以在铅直导向槽内上下移动，与小图3工作臂架自重转移图臂杆EF、支杆DE共

8、铰的滚轮(或滑块)E和竖实际上，受杆系的自重、变形、加工误差、臂杆Bc的内外伸屈联动(或竖臂杆Bc主动或摩擦等因素影响，平衡吊通常不能在所有工作图4500公斤平衡吊工作臂架总布局图lOIMachineChira中国机械Academic学术5平衡吊应用和地板上用来来搬运干酪、火腿、面制品包装、平衡吊广泛适用于各类车间内机床加工过瓶类及其包装、纸箱、容器、罐类和袋类物体；程中的上、下零件、工序间的零部件装配以及设计专用的卡爪可用于搬运和清倒容器罐；配车站、码头、仓库、热处理车间等各种场