起吊机设计机电工程实践.doc
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1、 湖北轻工职业技术学院机电工程实践湖北轻工职业技术学院机电系机电工程实践论文课题:起吊机 班级: 机电一体化3班 姓名: 杨吉祥 学号: 1005011415 指导教师: 余攀峰 时间:2013年1月12日 题目 :起吊机 摘 要 吊机的问世是当今机械上料的重大突破,从此结束了千百年来高层建筑材料及装修材料依靠人工搬运的历史,极大地减轻了搬运工人的劳动强度。它的问世使搬运工人从繁重的体力劳动中解放出来,这是一次搬运历史上的一次革命。本品吊运速度快运行稳操作灵活,既减轻了搬运工人的劳动强度,又提高了工作效率 ,吊机体积小、重量轻,一个人自行车就能携带;它吊的高、速度快,它便于安装,起重大,容易操
2、作,效率高。我们所做的是一款组装式自动小型起吊机,主要由底座、支架、机械手和简易的制动系统组成。整套装置由销轴、键、螺钉和螺栓连接,方便拆装。本产品主要解决的是起吊一些高度不是很高但重量较重的物品,大大的降低了劳动强度提高了工作效率,在生活中可以实现一个人或两个人对一个较重的物品的起吊。是一个居家必备的工具。关键字: 棘轮 制动 起吊机 The advent of the crane is a major breakthrough in materials machinery today, from the end of thousands of years, the history of h
3、igh-rise construction materials and decoration materials rely on manual handling, greatly reducing the labor intensity of the porters. It is the advent of so porters freed from the heavy manual labor, which is handling a revolution in the history of time. This product lifting fast running stable ope
4、rating flexibility, both to reduce the the stevedore labor intensity, and improve work efficiency, crane small size, light weight, a bike can carry; hanging high speed, it easy to install, play a significant, easy operation, and high efficiency.We made an assembly automatic small lifting machine, ma
5、inly by the base, bracket, robot and easy braking system. The entire device is connected by a pin, keys, screws and bolts for easy disassembly.This product is mainly to solve the lifting height is not very high, but the heavier items, greatly reduce labor intensity and improve working efficiency can
6、 be achieved in life of a person or two people on the lifting of a heavy goods. Keywords: ratchet brake lifting machine 起吊机目 录摘要21前言61.1背景61.2产品功能71.3 课题目标与意义71.4 产品详细介绍和本人所做工作82 产品方案设计102.1 课前准备 2.2 方案比较. 2.2.1方案设计10 2.2.2方案优缺点比较10 2.2.3方案综述10 2.2.4 数据计算. 3 产品设计143.1产品总体架构143.2产品机械设计153.3产品电子设计203.
7、4产品传动设计213.5产品装配23 35 .1定位24 35 .2夹紧24 35 .3装配24 3.6 方案校验. 4 总结 .30 5 附录26 5.1产品使用手册24 5.2产品常见异常及其排除方法296 参考文献. 第1章 前 言11:背景 吊运机的问世是当今建筑装潢行业机械上料的重大突破,从此结束了千百年来高层建筑材料及装修材料依靠人工搬运的历史,极大地减轻了搬运工人的劳动强度。它的问世使搬运工人从繁重的体力劳动中解放出来,这是一次搬运历史上的一次革命。吊运一次能够运输300-500公斤.速度快运行稳操作灵活,既减轻了搬运工人的劳动强度,又提高了工作效率,它可以给我们带来10倍以上的
8、工作效率和经济效益。1.2 :产品功能 1:本产品主要解决的是起吊一些高度不是很高但重量较重的物品,大大的降低了劳动强度提高了工作效率,在生活中可以实现一个人或两个人对一个较重的物品的起吊。是一个居家必备的工具。 2:可以实现对较重物品的吊起落下,悬空静止等一系列的动作。也可以改变机械对不规则的重物进行运动。 1.3 课题目标与意义课题目标:1:本产品主要解决的是起吊一些高度不是很高但重量较重的物品,大大的降低了劳动强度提高了工作效率,在生活中可以实现一个人或两个人对一个较重的物品的起吊。是一个居家必备的工具。2:可以实现对较重物品的吊起落下,悬空静止等一系列的动作。也可以改变机械对不规则的重
9、物进行运动。课题意义:1:学习意义 1:培养我们综合运用所学的机械设计课程的知识去解决机械工程问题的能力,并使所学知识得到巩固和发展。 2:学习机械设计的一般方法和简单机械传动装置的设计步骤。 3:进行机械设计基础技能的训练,如计算、绘图和学习使用设计资料、手册、标准和规范。2:现实意义 对楼道不便搬运的木板、木工板、石膏板等长宽材料更有其独特的优势。同时,便携式吊运机还有广泛的使用场所,它既能装于户内,又能装于户外;它可利用脚手架安装于大型建筑工地,也可以代替龙门吊、塔吊用于 小型建筑工程;它能用于楼顶防水、混凝土现浇工程,也能用于安装防护网、广告牌等安装工程;它能做为打井、修井、修泵等修理
10、部门的方便工具,也是工厂、车间生产装配用的新型设备;它是农民进城打工赚钱的新式机器,又是晒粮、存放水果的有力助手。吊运机的安全操作规程规定:起升钢丝绳要通过吊物的重心,并保持垂直,即不准斜拉斜吊。如果斜吊,不但会造成超负荷拉断小吊车钢丝绳,而且会使重物摆动挤撞物体和人员,从而引起人身和设备事故。便携式吊运机采用220伏单相电源,用于装潢公司、吊运公司、安装公司、搬家公司、工厂车间、修理部门、仓储库房等多种行业及居民家庭。同时还有广泛的使用场所,除可装于户内,还可安装于房顶,可利用角手架安装于大型工程工地,也可代替龙门吊运于小型建筑工程。能安装防护网、广告牌,也能做楼顶防水现浇工程;能修井修泵还
11、能存放水果、晒粮 便携式吊运机容易操作、安全可靠。吊运机装好后,上下各有一人即可进行吊运作业。 1.4产品详细介绍和本人所做工作 我们所做的是一款组装式自动小型起吊机,主要由底座、支架、机械手和简易的制动系统组成。整套装置由销轴、键、螺钉和螺栓连接,方便拆装。支架由两块固定的铁板构成,中间打孔装有连个轴承,使轴可以转动起来。轴上安有两个相反方向的连体棘轮(棘轮起制动作用),在棘轮的中间是光轴,用来缠绕绳索,通过导向定滑轮与机械手相连起吊重物。其中下料,打孔等一些步骤是由我来完成的,这不是是我做的重点。支架下方有块底板,底板中心装有旋转轴,这样可以在旋转轴上做360旋转,这样可以方便的将起吊机到
12、处轻松地移动。这一点是参照吊车机来设计的,虽然做的不太成功但是还是收益匪浅。机械手是由三只手爪的张合来抓取重物,其中运用的是滑块机构。而带动滑动杆的动力源与液压缸为同一光杆,这样既节约了材料又可更好的控制机械手的运动。 整个机械的动力源为电动机。由于在起吊时,有上升和下降两个过程,电动机需要有正反两种转动方式,我们便采用了互锁的正反连接线路;而在起吊过程中往往会有一些想不到的状况发生,我们又采用了点动控制。这个电路看似很简单但是接起来就不是那马简单啦!我负责接这个电路但是把我的头都给接大了,还是有问题这样就纠结啦!所以别站着说话不知道腰痛,别太眼高手低。还有最后的组装过程也要很好的配合才能够正
13、常的运转否者会出现卡死的现象,出现这个现象会很麻烦。 第2章 产品方案设计2.1 课前准备 在大学的学习过程中,毕业设计是一个重要的环节,是我们步入社会前参的最后一次由学校组织的活动.毕业设计是三年学习的检验。 大三刚开学的时候我们就有一门课-毕业设计,我们是机电专业,毕业设计无非是在机械设计和电路设计之间选择,我们这一次的目标是机械和电路的综合考察,虽然以前没有做过这样的设计,但是通过知道老师的给我的资料和提供的一些建议,再加自己在大学三年中听学长说的一些事情我们要做的事情有了一定的了解。经过了我们组再三讨论我们把项目定为起吊机。 在加工前我们要做的有以下几个方面:1:把我们所设计起吊机的各
14、个部分的图纸给做出来,各个零件图,整体装配图,电路图。2:确定加工工艺合理的加工各个零件。3:选择加工的材料和用到的工具4:各个组员的分工问题也要在 加工前有个大体的安排。5:对于加工的进度也应有一个很好的安排,因为我们不能影响其他学科的学习。6:重新复习一下用到各种工具的操作和注意事项。说比如机床的操作,钻床的操作。7:把各个学科的知识串一下。 2.2方案比较 1:起吊装置导向的两种方案选择方案和区别项方案一方案二内容吊起时的控制装置利用支架来控制,钢丝用支架当上一个定滑轮实现吊起和下落。吊起时的控制装置利用圆环和挂钩控制,钢丝把支架当成一个支点利用钢丝来实现吊起和下落区别方案一与方案二都要
15、有改变方向这一步骤,这就相当于一个定滑轮的作用,方案一利用支架和定滑轮改变方向,方案二利用挂钩和圆环改变方向。优点方案一优点是稳定,可用于起吊重量大的物品,方向也可以很好的控制属于很专业很安全的一种方法。方案二优点是可以对任意高度的物品进行起吊,并且体积小易于操作,便于携带,适应于重量较轻不是很准确的起吊,大多数家庭都能用得到。缺点方案一的缺点很明显体积大,质量重,不便于携带,不能随时随地的用到。方案二安全系数不是很高,要求起吊速度较慢,重量不是很重。选择的原因我根据现实我们所具有的工具,材料情况,所剩加工时间,用的普遍性和对加工要求的精度等各方面考虑我选择第二种方法做为这个起吊机的转向装置。
16、最终方案本电动起吊机的转向装置是利用圆环,挂钩和钢丝绳相互配合来完成它的导向。(在起吊之前一定要知道它的最大吊起量,一定不能超量) 2:制动装置的两种方案方案和区别项方案一方案二内容方案一是在电动机停止转动时利用手动搬动把手来控制主轴的制动方案二是在电动机停止转动时利用棘轮与棘爪来控制主轴的制动区别方案一是一种最简单最直接最有效的方法来控制电动机的制动,方案二是用一种配合来控制其中的各种动态关系,这两种制动的方式不相同是最大的区别优点方案一用手动可以很有效的达到制动的效果,很直接结构简单易于 操作方案二是棘轮控制的其制动性能相当的好,人可以又剩一下大量的劳动力缺点方案一的缺点也很明显没有更大限
17、度的节约劳动力,如果重物很重不是所有人都能操作方案二的缺点是不能及时的来制动电动机的运转,这样会起吊不准确。选择的原因我们经过讨论起吊装置必须要制动及时所以我们要用到手柄保证他的及时制动性又要保证节约劳动力所以我们既要做手柄又要做棘轮。最终方案我们的最终方案是把手柄与棘爪固定在同一根轴上在电机停止的时候可以扭动手柄让他带着棘爪快速制动。注:1:当然在完善这个是设计的时候也会有一些其他的想法但是,大体的思路还是这个样子只是稍微动动一些机械手的心识但是最后的效果还是一样的。这里就不一一列举啦!2:产品设计方案要有一定的加工工具,比如说有一些说着很简单的事情做起来就不是那么回事了。3:设计时要全面考
18、虑问题,不能这边想到了那边没有想到,到时候会很麻烦。 第3章产品设计3.1产品总体设计上图是本产品设计完成以后的一个装配图总体可分为两大部分,机械部分和电路部分。机械部分一:电动机带动中心轴转动从而实现带动钢丝绳的转动,轴的两端有两个棘轮分别用来实现电动机正反转的制动。机械部分二:有两部分,第一部分是一个挂钩带上一个滑轮实现导向,一部分是一个机械手用来固定所吊物品。机械部分三:支架来支撑主体实现对主轴的固定。电路部分是:电源带动电机正反转,实现带动钢丝的提升或者降落。 3.2产品机械设计机械设计三部分1:电动机带动主轴转动 上图是表示电动机带动主轴转动的装配示意图,其中要加工的零件有:两个轴分
19、别用来做为主轴和控制杆,两个棘轮来控制主轴的制动,4个深沟球轴承来保证轴的转动。主轴,棘轮,棘爪,深沟球轴承这些都是我们自己要做的零件,由于技术和水平有限我们只是做了主轴,棘爪,其余的都是买的。 图一:主轴 图二 棘爪 图三:深沟球轴承 零件和各项要求主轴棘爪深沟球轴承零件功能与需求 控制钢丝绳的松紧来实现升降的功能,所需要求是与棘轮配合时要用到过盈配合需要注意。棘爪主要与棘轮配合使用来实现及时的制动。加工时形式很多但是主要要与棘轮能很好的配合深沟球轴承的主要目的是能够使轴轻松的转动制作对于主动轴的加工,我的处理方法是:选38120的铸铁进行数车加工,在加工时需要调头装甲。内圆孔径为30,外圆
20、孔径为70。棘爪为自制件。它的尺寸大小要依据棘轮与棘爪支架的距离来确定。利用焊接将棘轮固定在主动轴的两侧,两个棘轮反向焊接。当电机停止运行时,手动波动与棘爪相连转动轴,让棘爪与棘轮的齿槽相连,使主动轴停止转动,从而使重物悬在空中。加工时要求精度较高第二部分:1:导向部分 上图是导向部分的图,导向部分的作用是能够实现钢丝绳的换向,相当于一个定滑轮的作用,但是又比定滑轮安全,定滑轮容易跑偏,但是导向环不会跑偏。制作的时候简单没有什么可特别注意的但是挂钩要有一定的要求保证不能2:机械手 上图是机械手的一个示意图。 机械手的制作是一个很麻烦的过程我们用了3周的时间勉强做成功。在机械手的制作中会出现以下
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