Детальная конструкция захватного инструмента мастерская тезис
 Скачать 4.77 Mb.
|
|
Эрик Лунден, 2015 г. Детальная конструкция захватного инструмента МАСТЕРСКАЯ ТЕЗИС Машиностроение Бакалавр инженерных наук Технологический университет Лулео Департамент инженерных наук и математики Machine Translated by Google Предисловие Я хотел бы поблагодарить сотрудников Brokk и экзаменатора Технологического университета Лулео за руководство и помощь во время работы. Я хотел бы выразить особую благодарность моему руководителю Йоакиму Веннстрёму за большую приверженность. Время в Brokk было развивающим и веселым. Это также привело к более глубокому пониманию и знаниям в области реализации проектов и моделирования в 3D-CAD. Этот отчет содержит дипломный проект, который был выполнен в рамках университетской инженерной программы по машиностроению в Технологическом университете Лулео весной 2015 года. Это заключительная часть программы и включает 15 кредитов высшего образования. Скеллефтео, июнь 2015 г. Эрик Лунден Machine Translated by Google Резюме Этот захватный инструмент должен подходить к двум машинам меньшего размера из набора машин Brokk. Таким образом, проект направлен на оценку уже проверенных испытаний и их преобразование в детальную принципиальную конструкцию и трехмерную модель захватного инструмента. В результате получается компактная конструкция, отвечающая требованиям прочности. Но это также показывает, что перед запуском необходимо провести некоторые экспериментальные испытания и дальнейшие исследования. Brokk AB производит машины для сноса с дистанционным управлением с 1976 года. На рынке есть спрос на новый захватный инструмент для расширения возможностей работы некоторых машин. Среди прочего предпринимаются попытки создания конструкции для фиксированной зажатой челюсти. Требования к прочности а также возможность сборки и изготовления предъявляет много требований к дизайну и компоновке. Machine Translated by Google Абстрактный Цель этого проекта — оценить уже проведенные исследования и превратить их в подробную 3D-модель захватного инструмента. Среди прочего тестируется новая концепция возможности фиксации одной из челюстей. Требования к прочности и возможности сборки и изготовления предъявляют множество требований к конструкции и компоновке. Brokk AB разрабатывает и производит машины для сноса с дистанционным управлением, которые они производят с 1976 года. Рыночный спрос и потребность в большем разнообразии рабочих возможностей показывают, что существует потребность в захватном инструменте нового типа. Этот захватный инструмент должен подходить к машинам двух меньших типоразмеров из ассортимента машин, производимых Brokk. Результат показывает компактную и легкую конструкцию, а также хороший дизайн относительно требований к прочности. Но это также показывает, что перед производством необходимо провести дополнительные исследования. Machine Translated by Google 3.10 Выбор подшипника скольжения ....................................... ................................................................. ...................... 29 3.4.1 Выбор гидроцилиндра ...................................................... ................................................................. ......... 18 3.11 Хранение ...................................................... ................................................. ................................ 32 3.13 Размеры наружных распорок ...................................................... .. ................................................. .. ..... 38 Цель................................................. ................................................. ................................................ 2 2.3 Метод расчета сил ...................................................... ................................................................. ..... 4 3.4 1,3 Рабочий процесс ...................................................... ................................................. ............................. 3 3.6.1 3,9 3.16 Размеры губок .................................................. ................................................. .......... 42 1.1 Связаться с поставщиком гидравлических компонентов ...................................... ........... 22 Технические требования ................................................ ................................................................. ................... 6 3,6 3.12 Размеры опорной плиты ....................................... ................................................................. ..... 35 3.14 Расчет среднего дня ....................................... ................................................................. ... 39 3.1 Размеры механизма захвата ....................................................... ................................................. 5 1,5 Фиксированная зажимная губка .................................................. ................................................. ................... 11 3.7.1 1,4 Изменение силы зажима ....................................................... ................................................................. ...... 11 3,7 2.2 Зажимное усилие ................................................................ ................................................................. ................................. 10 Выбор типа вала ..................................................... ................................................................. ................................. 28 Цель ................................................. ................................................. ...................................... 2 2.1 1.2 Предыстория ...................................................... ................................................. .............................. 1 3.3 Индикатор позиционирования 5 ............................................... ................................................. ........ 16 Компания ................................................ ................................................................. ................................. 1 Прошлое исследование................................................ ................................................. ................... 3 Новая концепция ................................................ ................................................. ............................. 6 Позиционирование лидера ...................................................... ................................................. .............. 13 Размерные оси ...................................................... ................................................. ........... 23 3,8 3.15 Блокировка ....................................................... ................................................. ................................ 40 3.15.1 Специальная ось 5 ................................................ ................................................. .............. 41 3,5 Разграничения ................................................................ ................................................. ...................... 2 3.2 Разрывная сила ................................................................ ................................................................. ................... 19 3.7.2 Оглавление Метод ...................................................... _ . ................................................. . .............................. 3 Результат ...................................................... _ . ................................................. . ............................ 5 1. Введение ................................................................ ................................................. ............................. 1 Machine Translated by Google 3.17 Сборка ................................................................ ................................................. ................................ 44 Приложение 3 ...................................................... ................................................. ...................................... 61 3.22.1 Зажимное усилие ...................................................... ................................................................. ...................... 52 Приложение 2 ...................................................... ................................................. ...................................... 59 3.22.2 Разрывная сила ...................................................... ................................................................. ................................. 53 Приложение 4 ...................................................... ................................................. ...................................... 62 3.20 Размеры вала для червячной передачи ...................................... ................................................. 49 Приложение 9 ...................................................... ................................................. ...................................... 65 3.22 Окончательные расчеты силы .................................................. ................................................................. ...... 52 3.21 Защитная пластина ....................................................... ................................................. ...................... 51 Приложение 1 ................................................ ................................................. ...................................... 58 Приложение 7 ...................................................... ................................................. ...................................... 64 Готовый инструмент «Захват» в разных видах ....................................... ................................................................. ....... 65 3.18 Размеры дома ....................................................... ................................................. ............. 45 3.19 Размеры скобы зубчатого ключа ...................................... ................................................. 48 3.16.1 Специальная ось 2 ................................................ ................................................. .............. 43 Приложение 5 ...................................................... ................................................. ...................................... 63 Приложение 8 ...................................................... ................................................. ...................................... 65 Дальнейшее развитие: ............................................... ................................................................. ................................. 56 Приложение 6 ...................................................... ................................................. ...................................... 64 5. Ссылки ....................................................... ................................................. ...................... 57 Приложения ................................................................ ................................................. ............................. 58 6. 4. Обсуждение ..................................................................... ............................................ .......... ............. 56 Machine Translated by Google 1 Рисунок 1. Машина с различными инструментами для разных целей. Brokk AB (1) — компания, разрабатывающая и производящая машины для сноса с дистанционным управлением. Brokk предлагает 8 типоразмеров машин, самая маленькая из которых весит около 600 кг, а самая большая — чуть более 11 тонн. Для этих машин имеется целый ряд различных инструментов, молотков, ножниц, ведер и режущих инструментов. Brokk нуждается в меньшем захватном инструменте для своих небольших моделей машин, чтобы повысить их гибкость и расширить возможности работы. Инструмент, которого в настоящее время не существует. Дипломный проект является продолжением и дальнейшим развитием уже завершенного дипломного проекта (9). Полученные результаты будут учтены и сравнены при дальнейшей разработке захвата. Компания была основана в 1976 году в Скеллефтео, где и по сей день находится головной офис и сборочный цех. Захватывающий инструмент, рассматриваемый в этом проекте, должен соответствовать двум наименьшим размерам машины. Целью компании всегда было обеспечение безопасности для оператора, которому с дистанционным управлением больше не нужно находиться в машине, чтобы управлять ею, вместо этого маневрирование происходит на расстоянии. Машина пользуется большим спросом в средах с высоким риском падения и там, где среда радиоактивна, просто в средах, где присутствие человека может представлять угрозу безопасности или здоровью. 1. Введение 1.2 Предыстория 1.1 Компания Machine Translated by Google 2 1.3 Цель 1.4 Цели 1.5 Разграничение • Производственные чертежи. Что не входит в проект: Целью проекта является сравнение различных концепций, новых и уже проверенных, и, таким образом, разработка надежной и подробной 3D-модели захватного инструмента. Это должно дать Brokk AB более детальную альтернативу проектированию, которая может привести к производству и изготовлению захватного инструмента. Целью проекта является сравнение и создание подробной 3D-модели захватного инструмента в течение 2 месяцев, в результате чего Brokk получает альтернативу проектированию и изготовлению всех включенных компонентов. • Расчет стоимости Они не были обработаны, чтобы гарантировать, что проект остается в рамках временных рамок. Machine Translated by Google 3 Проанализированная и построенная концепция состоит из двух четырехзвенных механизмов, по одному на каждую челюсть. Затем каждая челюсть соединяется с третьей стойкой, фиолетовой стойкой, вплоть до гидравлического цилиндра двойного действия. См. рис. 2. следует добавить рабочую нагрузку и то, как должен выглядеть макет проекта. Изготовленный захват был проанализирован, чтобы создать изображение, которое было самым большим. • Грипдон - Новая концепция генерации идей Был составлен список, где была представлена соответствующая процедура: Метод 2.1 Предыдущее исследование 2.2 Рабочий процесс Рисунок 2. Современная концепция и конструкция захватного инструмента. Machine Translated by Google - Позиционирование лидера - Строительный корпус для червячной передачи, поворотного кольца и гидравлического цилиндра Разрушающие силы - Строительное покрытие из листового металла Чтобы иметь возможность подобрать оптимальные размеры и тем самым адаптировать конструкцию захвата, необходимо выполнить различные расчеты усилий. Все расчеты мощности были выполнены в программе 3D-CAD Inventor 2012 в форме метода конечных элементов и динамического моделирования. Основное внимание уделялось выполнению расчетов с помощью программы, а не расчетов вручную. - Размеры губок • Расчет мощности • Встроенный - Измерение пребывания - Зажимные силы Размеры валов - Строительный кронштейн для вала и подшипников - Размеры опорной плиты - Выбранная концепция строительства • Червячная передача - Защитная пластина конструкции для червячной передачи План был составлен в виде рабочего процесса, см. рис. 3, где был установлен порядок всех расчетов, чтобы было легче увидеть, куда и когда вернуться, и убедиться, что расчеты и размеры соответствуют всем требованиям прочности. - Конструкция подходящая для червячной передачи 2.3 Метод расчета сил 4 Рисунок 3. Рабочий процесс расчета силы. Machine Translated by Google 5 Результат 3.1 Размеры механизма захвата Рисунок 4. Положение захватного механизма на инструменте. Первой обработанной и осмотренной деталью был сам четырехзвенный механизм с его губками и различными распорками, см. рис. 4. Machine Translated by Google Спецификация требований была составлена, чтобы иметь цель, к которой нужно стремиться с точки зрения прочности и общих требований. • Параллельное или слегка дугообразное хватательное движение. • Должен быть в состоянии зажать одну из челюстей. • Должен иметь возможность вращаться на 360 градусов с помощью тормоза. Сегодняшняя концепция состоит из двух полностью подвижных челюстей, которые перемещаются одинаково по отношению друг к другу, когда работает гидроцилиндр. Была разработана новая концепция, позволяющая увидеть, можно ли оставить одну из захватных губок полностью зажатой. Необходимость в этом заключается в том, что способность размещать челюсти по отношению к желаемому поднимаемому объекту значительно возрастает, когда одна из челюстей остается в постоянном положении. Захват также становится прочнее, так как вся мощность гидравлического цилиндра передается на одну из челюстей, а не на обе. Также необходимо было иметь возможность перемещать зажатую губку в разные положения, чтобы увеличивать или уменьшать ширину захвата захвата. Глава подверглась цензуре из соображений конфиденциальности. • Захват должен иметь грузоподъемность 200 кг. Если требования: • Ширина захвата 200-300 мм. • Максимальная разрывная сила: 6000 Н. • Должна быть возможность замены губок на другую длину, толщину и т.д. • Максимальный вес 80 кг. Инструмент для захвата в конечном итоге следует использовать для захвата предметов в ограниченном пространстве, трубы и балки являются обычным явлением. К захвату предъявляются следующие требования: Требования: • Максимум четыре гидравлических шланга. • Размер машины: Brokk60 и Brokk100. • Короткий и компактный. 6 3.3 Новая концепция 3.2 Спецификация требований Machine Translated by Google 7 В качестве альтернатив того, как этого добиться, были перечислены пять концепций: Вариант 1, см. рис. 5. Вариант 2, см. рис. 6. Рис. 5. Вариант 1 для фиксированного входного напряжения. Рис. 6. Вариант 2 для фиксированного входного напряжения. |