1、图书分类号：密级：毕业设计（论文）液压回转抓木器RATARYHYDRAULICGRIPPER学生姓名严海南学院名称徐州工程学院专业名称机械设计制造以及其自动化指导教师李顺才2014年5月22日徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或者参考的内容外，本论文不含任何其他个人或者集体已经发表或者撰写过的作品或者成果。对本文的研究做出重要奉献的个人与集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承当。论文作者签名：日期：年月日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集
2、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保存并向国家有关部门或者机构送交学位论文的纸本复印件与电子文档拷贝，允许论文被查阅与借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或者局部内容，可以将本学位论文的全部或者局部内容提交至各类数据库进行发布与检索，可以通过用影印、缩印或者扫描等复制手段保存与汇编本学位论文。论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要抓木器是挖掘机工作装置的其中一种，抓木器是专门针对挖掘机特定的工作需求而自主设计、研发、制造的挖掘机工作装置配件之一。抓木器分为：机械式抓木器与回转式抓木器；机械式抓木器
3、无需改装挖掘机管路以及液压相关系统即可使用（低本钱型）；回转式抓木器需要改装挖掘机管路与液压相关系统以到达360度回转的需求（方便，实用，高本钱型。木头抓斗两颗爪的完全同步性直接影响其工作特性，也是设计木头抓斗工程中要解决的关键技术问题.通过对木头抓斗进行研窕与分析，确定了木头抓斗关键部件的机构尺寸以及其位置关系，增加了木头抓斗的稳定性，简化设计的过程.在设计过程中发现，通过用反四杆机构实现木头抓斗颗爪在工作过程中完全完全同步是不可能的，必须合理确定反四杆机构关键部件的尺寸、相对位置以及其相对运动的范围，使木头抓斗在一定工作范围内到达尽可能的完全同步.在设计与研究抓斗相关系统的功能与各种特性时
4、候首先必须对抓斗领爪的抓取曲线进行研究本文研究与分析与论述了抓斗的抓取轨迹曲线影响抓取轨迹曲线的由于素以以及抓取曲线的绘制。以及对抓斗的受力研究与分析，液压相关系统的设计。关键词：木头抓斗；爪型分析；液压相关的系统设计AbstractWoodisonecatchexcavatorworkingdevice,graspingwoodisdesignedforaspecificjobrequirementsexcavatorindependentdesign,development,manufacture,oneexcavatorworkingdeviceaccessories.Grabwoodi
5、sdividedinto:mechanicalgraspingwood,woodandrotarycatch;mechanicalgripwoodwithoutmodificationexcavatorpipingandhydraulicsystemscanbeused(alow-costtype);requiremodificationofrotaryexcavatorgrabwoodandhydrauliclinessystemtomeettheneedsofa360-degreerotation(convenient,practicalandcosttype).Twotimbergrip
6、perjawssynchronizationfeaturesthatdirectlyaffecttheirwork,butalsothedesignoftimbertocatchthekeytechnicalproblemstobesolvedwiththeproject.Wereanalyzedbygraspingatimber,amathematicalmodelandusingMATLABoptimizationtoolboxonwoodtwogripperjawstooptimizethedesign,sizeandlocationofthestructuretodetermineth
7、erelationshipbetweenthekeycomponentsofthetimbergripper,gripperimprovethestabilityofthewood,tosimplifythedesignprocess,discoveryinthedesignprocess,theuseofanti-four-barmechanismwoodgripperjawsfullysynchronizedisnotpossibleinthecourseoftheirwork,mustreasonablydeterminethekeycomponentsoftheanti-four-ba
8、rmechanismsize,relativepositionandrangeofmotion,sograbatimberwithinacertainscopeofworkasmuchaspossibletoachievesynchronization.mustfirstbebroughttothegripperclawgrabcurveresearchpaperanalyzesanddiscussestheimpactofthecurvewiththegrabgrabgrabtrajectorytrajectorycurvefactorandgrabgrabcurveindesignandr
9、esearchfunctionsandthevariouscharacteristicsofasystemwhendrawing.Designandstressanalysisofgrab,hydraulicsystemKeywords：WoodgripperhydraulicsystemdesigngrabStressAnalysis摘要IAbstractII1绪论12木头抓爪线形受力的理论研究与分析11. 1抓爪受力的几点假设12. 2抓斗受力计算23. 3抓爪上的外力分布曲线44. 4小结53液压抓木器机构设计63.1根本原理研究与分析63. 2杆件设计与研究与分析7抓斗反四杆机构翻转原
10、由研究与分析7抓钩的反四杆机构的翻转储藏角8抓钩的附加转角9防止抓斗反四杆机构翻转的措施95. 3抓斗各方面尺寸参数设定104液压相关系统设计104.1液压系统工作的原理114. 2消除脉动的方法研究与分析116. 3小结125抓斗的理论受力研究分析以及材料的选择135.1抓取阻力的理论分析135. 2连杆强度计算及材料选择145. 3抓爪爪瓣的材料选择147. 4小结156液压抓斗中伸缩套筒式液油压缸的设计157.1 伸缩套筒式液油压缸的机构设计157.2 液油压缸根本相关参数确实定16液油压缸的作用力16活塞连杆以及套筒的强度计算178. 2.3.液油压缸以及套筒的壁厚17塞杆的稳定性校核
11、187液压抓木器的评估指标198.1 液压抓斗的相关指数199. 2几种抓斗的评估2010. 3结论20结论21致谢22参考文献221绪论1抓木器的介绍抓斗是一个抓木头工作装置，抓木是专为特定工作需求的挖掘机自主设计、开发、制造，一台挖土机工作装置配件;抓木器分为：机械抓木与旋转抓木;无需修改挖掘机管路与液压相关系统的机械木材抓斗可以使用（一个低本钱型）；需耍回转挖掘机抓木线与液压相关系统的修改，以满足360度旋转（方便，实用，本钱型）的需求。2抓具的分类：（1）机械抓；（2）360回转液压抓斗；（3）非旋转液压抓斗3木材抓具的安装：（1）机械式挖掘机抓斗：挖掘机抓斗斗液油压缸推动，不添加其他
12、液压块以及管路;（2）3600回转液压挖掘机抓斗创展木：你需要添加两个液压挖掘机与管道阀门块来操控；（3）非回转液压挖掘机木头抓斗：你需要添加一个液压挖掘机阀块以及管路来操控。4使用场合：废旧金属处理、石块、以及木料的搬运乃至装卸。木头处理设备是液压夹具。目前最常用的木头处理钢丝绳吊装作业手册，工作效率低,劳动强度大，而且往往造成人身伤害。本实用新型提供了一种液压操控木头的夹具，对称与抓爪，以以及配套使用的起重机，可直接插入到火车里爬进爬出开放木头货车，大抢能力，工作高柜的两侧效率，平安性与可靠性，大大降低伤亡事故的发生。该装置可广泛应用于陆路口岸，港口，林业，贮木场与其他场合。2木头抓爪线形
13、受力的理论研究与分析2.1 抓爪受力的几点假设作者提出论文夹具力正弦曲线分布，但以作核实。本文在这方面进一步的理论研究与分析，并通过实验木头抓手验证。1在闭合的瞬间，抓爪将承当抓腔内木材的整个重量。2抓取阻力包括在抓取过程中木材与抓爪之间的摩擦力、抓腔内木材相互运动所产生的摩擦力和惯性阻力以及抓爪插入木堆的切入阻力。这里只考虑这些阻力共同作用的综合效果。3在抓取过程中，当爪尖接近闭合状态时,充满抓腔的木材对抓爪产生的挤压力按抛物线和正弦曲线两种形式分布因为抛物线有多种表示方法,故有图1所示的三种曲线。1一个抓斗瓣瞬间接近的密闭腔将承当木才的一半的重量。2运动阻力包括移动过程中木头与抓斗腔之间抓
14、爪摩擦木头的相互运动由摩擦与惯性与木头桩器插入切口阻力阻力。这里只考虑联合行动这样的阻力的综合作用3在移动过程中，当抓斗接近的闭合状态下，空腔填充材捕捉所产生的夹具作用压力两种形式的正弦曲线的与各种各样的方法作为抛物线抛物线分布，在图2-1所示的三条曲线图2-1抓爪上的外力分布曲线的假设图中b,c,d分别为P(x)=kx2式(2.1)P(x)=kVx式(2.L1)P(O)=k(l-cos)式(2.1.2)其中P是任意一点抓取力的值；K是常数成比例的，它是机构的大小与抓爪抓取左右,为从抓爪较轴到爪内侧任一点的连线与y轴的夹角2. 2抓斗受力计算据抓斗的实际工作的限制，认抓具有两种工况种抓具呈悬浮
15、状态在楞堆上工作；另一种是取木夹具悬在空中。在第一个条件，外部用材的作用的侧向抓的力爪，抓爪支承反力与产生的摩擦。从实楞上抓取原木属于这种工况,故称实楞型抓取。在第二种工况中，上述的抓爪下部的支承反力和摩擦力可忽略不计，向车辆、编捆框或格楞抓取木材就属于这种工况,称格楞型抓取。1 .第一种工况下力的研究与分析与计算从工作过程中研究与分析知，当抓爪开始插入原木楞堆缝中时候,爪尖这个力是研究与分析不知道从工作过程中，当夹具裂缝开始插入木桩震惊。夹具油箱下折叠时候的推力来克服日志与日志的静摩擦不断推动这项运动。这被捕时候一些的区。与夹持器的逐渐闭合，此力逐渐变大的区域。这时候的受力状况如图2-2对0
16、点取矩有：图2-2第一工况下抓爪卜星的分布及力矩平面图m0=0那么Pa=ZRibi+fNOmO(N)如果将R表示为合力R,那么需计以及:为使计算更为平安起见，此外，由N力产生的力矩m。(N)不予计算,那么上式可写成Pa=K2Rb+fNC如用m。(R)表示Rb,那么又写成Pa=K2mO(R)+fNC于是,抓取力为:P=aK211)0(R)fNC式2)其中，a,c,f,K为，故只需计算mO(R)与N图2-3m(R)计算与分析图(1)InO(R)确实定图3中XOY的动坐标是随抓爪运动,并且X轴就是抓爪钱轴与爪尖的连线0A,X,OY,是固定坐标。设:，Q为所假设的为抓取量(kg),R是集中作用力(N)
17、从只为较轴中的内力(N),G为抓斗自重(kg)设力对0之矩顺时候针为正,反之为负，a为两个坐标系的夹角，B为R作用点的切线与X轴所形成的夹角；并。那么R对0之矩为mO(R)=m(F)+m(Nz)(1)而mO(N)=-Nxcos+Nysin(2)m(F)=-Fycos-Fxsin(3)所以mO(R)=-N/x(cos0+fsin)+y(fCOSB-SinB)(4)为确定N,值,再将F与V向X/Y/轴投影得Rx=Fx+Nx=-Fcos(+)Nsin(a+B)(5)Ry=Fy+Ny=Fsin(a+)+Ncos(a+)(6)该抓斗每侧各有一个抓爪,在一定工作状态下,抓取木捆的重量为0时候作用在每侧抓
18、爪Kl是抓腔内木头的.Ry=N(fsin(a+B)+cos(a+)=KgQ2(7)所以N=KgQ/(2fsin(a+)+cos(a+)(8)综上式可得出：M.(R)=-KgX(fsin(a+)+cos(a+)+y(fsin+cosa)/(2fsin(a+)+cos(a+)(2)R确实定这里面研究分析格楞型抓取工况下所产生的其作用方向以及R值图2-4R作用点确实定它的作用来确定想通过抓取N个电阻产生正作用压力,指向木头爬行束的中心的方向。具体确定如下：当夹持器关闭时候，抓斗中心对称线mm(如图2-4),然后在mm线上找出抓腔的近似圆心0,再通过0点作mm的重线这时候以0,点为中心从水平线向下转a
19、90。+B,即为N的方向得作用点C,并可在图中直接量取其坐标(x、y)o再绕C点沿N七方向向上方转r角，即为R的作用方向。此R-arccosr=arcCOSI(10)仇11(3)N确实定由于闭合后的重载抓斗仍坐落在楞堆上由于此下式成立2Ncos(90-a15)=(Q+G)g(11)N=(Q+G)g(12)2sin(a-15)式中15角是抓斗闭合状态时候,抓爪尖部直线段与水平面的夹角，该角度通常是1015,这里取15将m。(R)与N代入式即得抓取力尸的计算公式为P二-C(20sin(a-15)2第二种工况下的受力研究与分析与计算以上的研究与分析计算对第二种状况况也是适用的，只是抓斗外部原木不对
20、抓爪产生支承反力,故(4)式中的fNC=0(14),那么抓取力计算表达式为在问题中具体,a与B均可算得：当LL1或a90时候,a=arccos(L-L1/2C)当L90时候，a=90+arcsin(Ll-L2C)当L=Ll的时候，a=90式中：1为所研究与分析状态的抓斗张开度；1/为两抓爪较轴间的距离;C为抓爪尖至较点处的距离，如果爪形曲线巳知为y=2(x),那么有S(X)RtgB式OB=arctg(O(X)将R力作用点C的坐标值(x,y)代入PU),就可以得到B的值，然而在。角以及爪型曲线的情况下，B角度也可以用作图的方法求得。2.3抓爪上的外力分布曲线抓取阻力沿抓爪分布的几种函数形式，哪种
21、形式比拟接近实际？只能通过实验来验证。为了便于验证,必须先确定出各函数方程式中的系数K值。据一般大家试验研究,抓实楞与抓格楞的时候的，K值有较大差异，设KO为抓实楞的比例系数，Kl为抓格楞时候的比例系数,那么有K=KlKO式(2.3)式中K,称为实楞抓取系数,其值见后为研究方便起见，以格楞型抓取工况为例来确定Ko值1.JKttXadX=Rl+RK_3Ti式(2.3.1)式中,c为抓爪尖至下横梁的垂直距离。由于闭合时候的抓爪受力最大,故C值即为爪尖至抓爪较轴的距离。进而确定的导向力的分布函数被捕获通过作用于该函数的三个力计算抓木器应力点，那么该点的补丁与测量应力值抓木器关闭：该测试将计算值与实验
22、值，可以从中选择一个合理的功能形式。本文强调与高松厚度有限元法13计算模型。1981年，有人第一次以分布力作用在抓爪上二提出了抓去阻力的计算方法。1990年王景新教授再一次以分布外力的形式提出抓取阻力和抓取力的计算方法，采用的是限值元素的方法，而且通过实验尽心了论证。他的结论如下：装车的时候，抓车的曲线选取，如以下图所示图2-5P(X)=(3Krh2式(2.4)卸车的时候，相应的外力分布曲线，得知：PCxJ=(4R3h43)Xl3式(2.5)P(X)任意点的挤压力X一任意开度下爪尖到X轴的距离；K一抓爪斗瓣的结构尺寸与抓取量有关的系数；e来自抓爪轴到抓爪内向侧面任意一点的连线与Y轴之间的夹角。
23、在1986年的时候曹泽平教授就在抓爪线性方面的相关的论文中已经给出了相关的论证，并且证实了常见的三种抓爪线性大概有以下几种：竖椭圆、圆、横椭圆的状况。一般认为类似横椭圆抓型受力情况是最好的，然而圆形抓的稍微落后它，最差的受力就是竖直的椭圆了。然而，本论文考虑设计问题，以及后期验算问题，选择了相比照拟简单的圆形抓爪。图2-6抓取力分析在设计抓斗的优化设计方面，有关专业人士已经在1988年的时候，就以抓取力为最小的目标函数，分析抓斗的机械结构以及相关的参数设计，并且建立了抓爪线性约束方程组，得出了机械结构参数0A,0,还有抓斗的自重问题和下梁的自重，等元素对抓取力的作用影响，其各自的的变量如下所示
24、其中：OA连杆下面支点A到下支点0之间的距离一连杆和水平线负向之间的夹角；aOA与水平线之间的夹角。2. 4小结常见的三种抓爪线性大概有以下几种:竖椭圆，圆，横椭圆的状况。一般认为类似横椭圆抓型受力情况是最好的，然而圆形抓的稍微落后它，最差的受力就是竖直的椭圆了。3液压抓木器机构3.1根本原理研究与分析液压回转木头抓斗根本机构如图1所示.它是由左、右套筒、连杆、左抓斗瓣爪、右抓斗瓣爪、左抓斗瓣爪操控杆、右抓斗瓣爪操控杆、机架、液油压缸、旋转马达等一系列机构组成。图3T木材抓具结构图图中：1为右套筒；2为连杆；3为右抓斗控制杆；4为右抓斗；5为左抓斗；6为左抓斗控制杆；7为左套筒；8为机架；1
25、0旋转马达。液压缸作为驱动部件，当活塞杆伸出时，驱动左爪控制杆和右爪杆分别在架旋转，带动连接相反的方向在套上的左移，右两爪闭合运动，这是从而实现对原木的抓取。当活塞杆缩回，两个抓斗瓣开始张开，实现了对原木的放置。攫取更多的完全同步是指当在开启或关闭的两颗做匀速运动，以保持对称特性的两个钳口范围。保持木材抓斗的对称性可以使抓爪有可以很好的填充空间和两颗力的平均。如果两个钳口不完全同步的时间，如图3-2所示。俩个抓斗斗领明显不对称，抓斗受力不均匀，木材抓斗移重心，在这种情况下会造成偏差，注销，对员工的平安造成危害的。与框架和旋转电机之间的干预配合，旋转电机的输出轴扭矩增加了不止一次，一旦输出轴额定
26、抗扭强度，将导致旋转电机输出轴折断。图3-2木材抓斗两斗瓣不对称结构图3木材抓斗机构，1-4-7-2构成一个封闭的运动链，液压缸为驱动局部两颗翻开或关闭来提供动力，并控制两爪绕支架转动方位角。1-5-7-2-四杆机构，所述连杆传力作用，能保证两爪杆受力均匀。两抓斗瓣爪控制杆焊接在支架上，通过调整两抓斗瓣爪控制杆的长度，安装角与连杆长度可以控制两抓斗瓣爪完成同步性能。因此，木材抓斗完全同步优化设计时，你可以选择的一般框架，左抓斗瓣爪杆，右抓斗瓣爪的控制杆，连接杆和其作为优化设计的目标位置，并选择水平方向为横坐标，建立反四连杆机构原理图如图3所示。图3-3抓斗结构简图卧式液压抓斗（以下简称抓斗）的
27、机制。抓斗两抓钩分别较接在斗箱，抓斗连杆分别校接在两个钩。抓斗的液压缸双作用液压缸，两端分别较接在两个抓斗瓣上，从图中可以看出，抓住组件来构建一个复杂的平面六杆机构。N=6的运输机制，每一个运动副是五级副，副运动数P5=7o所以，机构的环数L=P5-n+1=2,这说明，该机构是一个双闭环回路，A环5-1-3-2-5；B环：5-1-4-2-5。每一个环的平面机构，公共约束数m=3,n=5。自由度：=3N-2P5=1,抓斗六杆机构的自由3二1,说明这一机制，如果给定的1杆运动规律的运动，其他组件将被完全确定。抓斗的液压缸为驱动的一局部，它抓住了功率和输出运动。当抓斗液压缸大腔进油，液压缸的活塞杆伸
28、出，将两个抓爪开始举行，直到提升工作对象。如果工作没有目标，液压缸活塞杆伸出，旅行到目前为止，这在当时，把握腔到达最小面积。反之，当抓斗液压缸上腔进油，液压缸活塞杆缩回，两个抓斗瓣逐渐开始开放，直到液压缸活塞杆缩回到目前为止，那么到那个时候两抓钩到达最大的张开度，在抓斗六连杆机构中，A环反转四杆机构，其主要功能为维持两抓钩转动坐标是同步的，即两个处理的时间翻开或关闭。当两个起重机受力不均匀时，液压缸的力合理的分配给两个抓钩上；五杆摇臂机构B环，它的主要功能是提供动力和控制两个抓钩转动。3. 2杆件设计与研究与分析如以下图所示：图3-4抓斗结构简图该图为六连杆卧式抓斗机构简图在抓斗箱体上各自钱接
29、抓斗的两抓钩，抓斗连杆两端分别钱接在两抓钩上,抓斗液油压缸为双作用液压液油压缸,两端分别钱接在两抓钩上。从图中可以看此抓斗各杆件构成了一个平面六杆机构,该机构为双环闭链。A环为51325;B环为51一4一25.A环为反向四杆机构,B环为五杆摇块机构。3.2.1抓斗反四杆机构翻转原由研究与分析图3-5液压抓具驱动机构示意图图3-5为液压抓斗驱动机构简图；1图中0A,OB为两抓钩连杆AB的回转臂月OCOD分别为液油压缸CD的回转臂.在正常状况下,抓斗液油压缸活塞连杆伸缩,操控着连杆回转臂在AA/与BB/,间回转,A环四杆机构保持反向，两抓钩同时候协调完全同步开闭、运动。抓斗反四杆机构翻转发生在液油
30、压缸活塞连杆全部缩回，抓钩到达最大开度的时候；此时候,连杆回转臂分别在0A/、0B，位置.从理论上讲,两抓钩应固定不动,但由于设计、制造、使用维修等原由于，再加上外力作用在两抓钩端部，致使两抓钩继续张开.A/、B点将分别向机构转换点AOBO点转动一般状况下，A/、B点不会转到AO.BO点,A还保持其原有运动特性,即反向四杆机构；外力消失后,作用在连杆回转臂与1通过联网杳询翻背原因分析液油压缸回转臂上的弹性恢复力Fl、F/1将对左抓钩产生弹性恢复力矩(Fl+Fl)r,驱动左抓钩回到其原来位置.如果外力较大，左抓钩连杆回转臂将转过机构转换点A0、到达F点,右抓钩到达E点,A环四杆机构转变为正向四杆
31、机构.此时候,作用在左抓钩上的两个弹性恢复力矩转向相反；假设FlrFlr,左抓钩可以恢复到原来位置;假设Flr2Flr,那么还可以操纵抓斗液油压缸对连杆回转臂与液油压缸回转臂分别产生回转力矩F2r与F2r,假设(Fl+F2)rl,l=1,lVI明显，当入11,A环四杆机构为反双摇杆机构,连杆回转臂运动范围。如图3-6(a)所示(一)阴影显示，可用转角小于180,和偏向抓斗外侧，代理机构的转换点Al,木头抓斗的反四杆机构翻转抓钩为抓斗的右抓钩。当入1=1,A环回路四杆机构为反向双曲柄机构，如图3-6(b)如下图，没有转移点机制，钩可用角为360在这种情况下，如果钩在外力作用下，左，右两个抓钩将相
32、同的旋转时，一个A环四杆机构始终保持反转四杆机构，两个钩不会发生反四杆机构翻转当入1V1,A环四杆机构又转换回反向双摇杆机构，抓钩的可用转角也小于180,但偏向抓斗的内侧，如图3-6(c),为A2转换点机制，反四杆机构翻转抓钩也由入1的时候的右抓钩变为左抓钩。(a)(b) (c)图3-6A环四杆机构从以上的研究和分析，这A环四杆机构应通过反向双曲柄机构尽可能使用。当XlVl,抓住链短，抓斗部件之间不易运动干预，结构紧凑，重量轻。因此，制造液压抓斗大多数属于这一类的设计。下面的研究分析了抓斗的相关问题。3.2.2抓钩的反四杆机构的翻转储藏角抓钩的反四杆机构翻转储藏角R是钩来到达最大开度时候，反四
33、杆机构翻转抓钩上的连杆回转臂转到机构转换点所转过的角度，如图2所示为NA/0A,显然，抓钩的反四杆机构翻转储藏角r越大，那么抓钩反四杆机构翻转的可能性就越是小。主要取决于实际的角钩可利用的角落，在可用的角角占位实际挂钩；挂钩可旋转角度大，实际的角很小，并可以用更接近外星一边回头的角落，抓住储藏R角越大，就越能抓住要回去。抓钩的实际转角的大小与其在抓钩的可用转角内所占的位置主要受控于抓斗液油压缸.液油压缸的最小长度S操控抓钩的最大转角；液油压缸的最大长确保抓钩实际转角不变的前提下，可以通过调整抓斗液油压缸的S画与S来调整抓钩实际转角在可用转角中所占的位置,增大抓钩的反四杆机构翻转储角r,降低抓钩
34、反四杆机构翻转的可能性。度S操控抓钩的最小转角.在满足实际需求的前提下，抓钩的实际转角在确定后应尽量减小抓钩的实际转角。3.2.3抓钩的附加转角由于抓斗各杆件在加工制造中都有误差的,抓斗在长期使用过程中各杆件也有变形以及各运动副中的磨损作用，由于此使得抓斗六杆机构各杆长度较原设计的理论值有所改变.抓具各杆长度变化势必造成抓钩转角的变化,抓钩转角的这种变化有可能使抓钩的反四杆机构翻转储备角r变小,抓钩翻背的可能性变大.一般大家将反四杆机构翻转抓钩的这种转角变化值称为抓钩的附加转角，使用中应对此加以注意.防止抓斗反四杆机构翻转的措施从上述研究与分析可知,造成抓斗抓钩反四杆机构翻转的原由于很多，由于
35、此,防止抓斗反四杆机构翻转应从设计与使用两个方面来考虑。(1)设计方面在抓取机构条件允许的条件下，抓斗的一个回路四杆机构应通过反向双曲柄机构使用。这抓斗不仅可用转角可大于180,与此同时抓钩没有回头也就是抓斗抓钩不会发生反四杆机构翻转。如果条件不允许，也应该让长度和帧捕获链路长度比例值尽可能接近1,所以抓住现有角大，接近180,这两个提升运动协调也不错。无损伤抓两升降旋转协调和不的最大长度调整的前提下挂钩角度变化，抓斗液压油缸的最小长度，改变实际的角度，抢抢在街角被占据的位置，增加储藏角R上的提升，降低抓钩回头的可能性在抓钩运动的极限位置设置限位.在设计时，抓斗件机构应具有足够的刚度。杆和液压
36、油缸的长度和位置公差必须是合理的，应该不是因为设计，生产造成了极大的抓钩附加角，使提升回头储藏角减小。(2)使用方面在操纵使用抓斗时候，抓斗的运行应当尽量减少冲击抓斗。如果每个成员发生塑性变形，应更换和修复。在正常使用过程中，应经常检查运动副的润滑条件，以及润滑油。当间隙时间应大,更换铜套时，保持适当的间隙，以防止大的间隙，导致额外的角增大，抓钩勾回角变小，与钩把后面的可能性增加。3. 3抓斗各方面尺寸参数设定抓斗结构示意图如下图：图3-7抓斗结构示意图液压回转木头抓斗根本机构如图.它是由左、右套筒、连杆、左抓斗瓣爪、右抓斗瓣爪、左抓斗瓣爪操控杆、右抓斗瓣爪操控杆、机架、液油压缸、旋转马达等一
37、系列机构组成。机体的顶部元件是由一个液压马达驱动绕铅垂中心轴线整圈回转,每个抓斗斗瓣是由一个液压油缸驱动。抓取木料的动作的操控是由1个单独的液压操控相关的系统进行操控。从机械工程的视角来看话，木头抓斗是一个由液压动力机件驱动的机械手抓。那么根据以上反四杆机构翻转问题的研究，可以大概的做出以下尺寸设定：图3-8抓斗结构简图杆件AC=AE=BF=BD=80mm;而且连杆AC的杆半径二AE的杆半径二BF的杆半径二BD的杆半径二15mmOEF=695mm;左钩是一个内腔半径为464.87mm0外抓半径为546.25mm；较点5的轴直径为60mm。抓爪斗瓣上是16个尺寸相同的孔，孔的半径是15mm,左爪
38、的同一个平面的4个孔之间的竖直高度为90mmo抓爪的刃口是半径为42.36mm的圆弧。单片抓斗豆瓣的高度为1072.27mm,厚度为20mm而且俩个四杆平面之间的距离为280机顶壳的厚度为10mm；以及其它具体相关的尺寸，请详见液压抓斗装配图纸相关参数列表，为了到达满足实际工作的需求问题，那么本文对抓斗进行设计将会根据表1所示的设计相关参数来设定。表1设计相关参数体积m3最大开度mm最小开度m转度旋角e高度（抓斗闭合）mm宽度（抓斗张开）mm单片抓爪厚度mm闭大用力Pa开最作压MP闭流n/大ml开最量以马达最小作用MPa马达最大流量L/min0.715175480036010722045202
39、070.22049.14液压相关系统设计液压回转木头抓斗根本机构如图4-1所示.它是由左、右套筒、连杆、左抓斗瓣爪、右抓斗瓣爪、左抓斗瓣爪操控杆、右抓斗瓣爪操控杆、机架、液油压缸、旋转马达等一系列机构组成。机体的顶部元件是由一个液压马达驱动绕铅垂中心轴线整圈回转，每个抓斗斗瓣是由一个液压油缸驱动。抓取木料的动作的操控是由1个单独的液压操控相关的系统进行操控。3.1 液压系统工作的原理液压的系统图如下所示：图4-1液压的系统图故液压油缸的伸缩运动之所以能够直接完成引导抓斗斗瓣完成张开、闭合以及抓取动作的原因是由于油缸与抓斗斗瓣通过较轴刚性的相连在一起的。当钩爪进行张开或者空抓时候，液压油缸缩回或
40、者着伸出，液压油缸只需要克服自身摩擦力与机构各较接处的摩擦力即可,相关系统所需作用压力较低,此时候双联齿轮泵前后两泵给液压系统供油。当钩爪夹住重物体时候后，相关系统作用压力逐渐上升,作用压力超过一定数值（低于卸荷溢流阀的调压值）过后，一个卸荷溢流阀开始卸荷，一个泵卸荷，另一个泵依然继续供油直到相关系统作用压力到达卸荷溢流阀所调压值得时候后才开始卸荷。那么为了确保抓斗在抓取物料的时候拥有较大的抓取力，需要加一个蓄能器，这样的话，一旦液压泵开始卸荷之后，蓄能器便随之开始释放能量,对相关系统也起到了一定的保压作用。为了能够实现不同形状的木料抓取时候的作用压力操控,确保抓斗瓣有一个适宜的抓取力由本设计
41、采用比例阀构成的闭环操控相关系统。那么在抓取木头的过程当中，由于本设计是用同一双联齿轮泵带动的液压油缸,所以各个抓斗瓣所受的工作推力是相同的。物料的不规那么性,那么直接导致了每个颗瓣所受的阻力大小不一性当物料粒度小而匀（或者空抓）时候,作用在每个钩爪上的阻力相同，也就是传递给液压油缸的外阻力是相同的,2个钩爪闭合完全同步。然而当物料不规那么时候后，作用在每个钩爪上的阻力也就不同。也就是说阻力小的先动作或者者动作快,阻力大的后动作或者动作慢。这种钩爪闭合的差动性对不规那么物料的顺利抓取,对液压相关系统的保护以及整台抓斗的使用是非常有利的。4. 2消除脉动的方法研究与分析为了不使系统压力脉动，即B
42、0,V=8必须，显然不能。所以一般的有限的测试不超过某个值或限制相关系统的脉动压力。最大和最小的Pl,P2,系统的正常运行，以满足性能要求的目的，但也可以说是消除系统压力波动的影响。如果值以及相关系统的许用压力脉动系数B,那么可以根据V0=Vl-（2-）（2+）,z式（4.1）计算蓄电池总体积V0。虽然有时不给予B,并定义相关的系统压力，最大和最小压力脉动相关系统P2Pl,公式(3)可以用来计算VO值，来确定的大小和累加器的大小。在实际的运用过程当中，既然蓄电池是用来消除柱塞泵的脉冲，可以使用从蓄能器导出VO总体积公式Pii式(4.2)式中:qd为泵的单缸排量(m3);类型：连用泵缸发动机(
43、M3)；PM累加器集点的平均绝对压力，即：PM=(Pl+P2)/2,(PA)；Pl累加器集点脉动最低的绝对压力(Pa),即蓄能器充气压力(由于空气压力PO,P1)；P2累加器集点脉动最高的绝对压力，允许的最大压力(Pa)；K为绝热系数，这里K取值1.4;Kb为系数，以以下出了不同类型泵的Kb值表表5.2不同类型泵的Kb值表泵的类型单缸单作用单缸双作用双缸双作用双缸单作用三缸单作用三缸双作用Kb0.60.250.250.150.130.06一个单缸发动机的QD=1.25X10-3双缸双作用泵的脉动压力的限制作用在设计工作压力(即平均压力脉动300PM)X105Pa(绝对压力)5%,和累加器VO的
44、总体积是多少呢？根据的平均压力PnI的二300X105Pa可以得出以下参数：允许作用压力脉动范围=300xl05x5100=15x105(Pa);Pl=300xl05-15xl05=285xl05(Pa);P2=300xl05+15xl05=315xl05(Pa)Qd=O.00125m3;Kb=O.159(查表1)；K=1.4;l/K=0.714应用式(5)可以求出蓄能器的总体积V0:V0=5.71X103(m3)4. 3小结通过以上说明了一个问题，那就是：目前，液压蓄能器还无法实完全消除柱塞泵流量脉动问题，但是为了到达实际工作的要求，可以使柱塞泵的流量脉动衰减到最小；随着科学技术的开展，提高
45、能量存储在研究绩效的人，其应用潜力不断被挖掘，将满足储能液压技术开展的需要。5抓斗的理论受力研究分析以及材料的选择5.1抓取阻力的理论分析受力分析图如下所示：图5-1左爪瓣的受力分析在抓具抓取木材过程中，在领爪推力作用下，木材产生移动，沿着领爪向上滑动，同时木材之间相互摩擦，与此同时也有挤压作用.进行试验研究的目的，是要得到抓取阻力随抓具参数及抓具颗爪闭合位置的变化规律。为理论分析提供可靠的依据，以指导设计.由于作用在抓具领爪上的抓取阻力是无法直得到。但是通过试验结果分析及运用图解法可间接得到,抓具的受力分析见图。从图中的受力分析可知：只要测量出滑轮组作用于抓具上承梁的总拉力在同测两根撑杆上引
46、起的支撑力T,较点B的两个分力，并且这些力与领爪上的抓取总阻力相平衡,且汇交于一点。用作图法可得抓取阻力的大小、方向和作用位置，以及钱点B处的抓取阻力矩MOo影响抓取阻力的主要因素:滑轮组的倍率和抓具的张开开度。其中Gz=IT通过作图法得出T=400N摩擦阻力和木头之间的挤压阻力共同组成抓取阻力,它随着爪斗的闭合，木材之间开始产生了相对稳定的结构,挤压阻力也随之增加,抓取阻力也就自然而然的增大,左右抓斗进一步闭合,木材之间的稳定结构得到了破坏,挤压阻力减小,原木沿爪壁向上滑移进人抓具内的空间.抓取阻力立即下降,左右抓钩即在开度为1m左右时,抓取阻力达最大位.但随着倍率的增加,抓取阻力也增大。当抓具的领爪尖部插入原木时,插人阻力由抓具的自重来克服,此力较难计算.随着抓具顺爪的闭合,被抓取的原木沿爪尖很陡的坡度向上滑移,此时由于木材的稳定
