剪叉式液压升降台讲解

  目前世界升降台的最高成就应该是非瑞士格劳宾登州正在建设的“圣哥达隧道”上的一部大型升降平台莫属了。“圣哥达隧道”是一条从阿尔卑斯山滑雪胜地通往欧洲其他几个国家的地下较长的铁路隧道，总长57公里。位于距离地面大约在八百米的“阿尔卑斯”高速列车站，打算要建设一部直接到达地面上的升降台。建成完工后，将会成为现今世界上升降总距离最长的一台升降平台设备了。游客登上升降平台后利用升降台到达地面，时间更短，更便利，就可以登上阿尔卑斯冰河观光快速列车，在经过两个时辰后就能到达山顶的度假村了，就能够轻松的享受舒适的生活了。

  综上所述，本研究的重点是基于剪叉式升降平台UG三维建模，完成设计和基于UG软件过程模型的建模，实现运动仿真。在这基础上。对相应的机构进行结构分析，认识并了解相应的结构功能，并确定模型总体的参数及机构型式，定位方式和驱动方式，对模型工作部件的设计和计算。

  本设计设计升降平台起升最大高度大约在九米，使用六组剪叉，剪叉臂升到最大高度之间角度成九十度，由升降高度和使用剪叉组数以及最大高度剪叉杆之间的角度计算得升降臂的长度L应为2150mm，耳环中心距 取值200mm， 值选取985mm，载重300kg，安全系数取2， 角度取30度，升降平台重量取值200kg，由安全系数取2时，P应取值10000N，但是剪叉升降平台由对称两部分所组成，所以计算时只计算一半，所以P取值还是5000N，具体取值数据如下：

  NX 包含了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。 NX 拥有高性能的机械设计和制图功能，为机械制造与设计提供了便利性和灵活性，以满足工业中设计任何复杂产品的需要。

  在NX 环境中，使用者可以以数字化的方式仿真、确认和优化产品及其开发过程。生产商能够最终靠在开发设计过程中较早地运用数字化仿真性能来改善产品质量，同时减少还可以去掉用于实验样机的昂贵耗时的设计、构思，以及对变更周期的依赖。

  通过研究剪叉式升降台能了解零部件设计过程，整机装配的设计标准，三维模块化建立，让学习零散知识模块化，规范化。

  运动仿真是UG/CAE(Computer Aided Engineering) 模块中的主要组成部分，他能把许多复杂的运动分析，动态分析和二维或者三维的机制。利用UG建模功能建立一个三维模型，利用UG／运动的三维模型的每个组件的功能提供了一个动态数据，之间建立相应的连接组件之间可以建立一个仿真模型。UG/Modeling 的功能能够对运动机构进行大量的装配分析工作、运动性合理分析工作等，得到很多运动机构的运动数据。运动学和动力学的运动是运动的仿真模型，验证了该机制的设计是合理的分析，改变和能够正常的使用图形输出部件的位移，加速度，速度和力量的协调。

  起升工作臂外臂使用矩形钢，打孔加轴套，减少摩擦力，连接孔大小为 ，中间连接架孔大小为 ，总长度为2250mm

  为了使推力更好的推动剪叉臂的伸缩，采用了支架轴上加耳环的设计，耳环使用草图，建模拉伸而成具体草图及效果如下：

  更多的海外生产下降平台的状态，如日本、德国、美国、英国。起落台已经在国外发展很久了，多节单节段，移动，固定的，在工业，航空，船舶，商业应用广泛，仓库码头。国外设计升降设备较早，拥有丰富的经验，他们在不断开发新的产品，并且应用在新的工作环境中，耐用度比国内大多数升降台好。

  升降平台目前广泛采用的是基于双铰接剪叉结构的发展，经过长时间的发展，改进，升降平台，形成不同的功能特性，比如：固定式、自行走式、高空作业式等。

  升降平台是一种将人或货物升降到某个高度的机械设备，一种结构相对简单的起重设备机械，它拥有举升力大、升降面积大、升降平稳、噪音低、操作便捷、维修简便、并能够停在升降范围内的任意位置上。被广泛的应用在仓库、码头、自动化生产线等多个行业，可当作一种比较好使用在人员登高工作和货物垂直运输起重机械。

  2. 行走Fra Baidu bibliotek辅助自行式、两轮牵引式、自驾式、和汽车改装式。

  升降平台随人类对垂直运送设备的需求而出现，与人类的发展文明一样长久，最初的升降平台采用最基本的动力方式如人力、畜力等提升重量。在工业革命时代之前，这些动力方式常常被升降装置广泛采用。

  现在升降台多采取了液压式和气压式两种方式，其中液压式因为升降平稳，占体积小，提供动力大等优势被普遍的使用，使用该设备多采用剪叉式升降臂，设备占体积小，移动方便，工作环境限制小，如今的升降台更加添加了许多辅助设备，如安全防护装置

  UG（Unigraphics NX）是Siemens PLM Software公司编制的一款为解决产品工程方案的应用软件。用户都能够使用它的数字化造型和验证手段来懂产品设计及工艺流程。UnigraphicsNX给予用户的虚拟产品设计和工艺设计提供了经过实践验证的解决方案。

  升降台在50s升到规定的九米高度，所以上升的速度 ，速度为0.18m/s.

  因为 °时杆受力较大，计算此时各点的力，此时 ， °， ， °， ， ， ，由以上数据求得如下结果：

  筒式：套筒液压升高和降低平台大范围的应用于多级液压缸垂直升降，高强度的材料和材料的机械性能的高标准的使用，塔体壮结构的使用，可使升降平台具有较高的稳定性。

  可驾驶式：又名车载式，由升降平台和汽车两部分配套改装组成的。它使用汽车引擎动力，实现升降平台的升降功能。

  升降机由行路机构，液压机构，电动控制机构，支撑机构组成的一种升降机设备。液压油由叶片泵形成一定的压力，经过滤油器、隔爆型电磁换向阀、节流阀、液控单向阀、平衡阀进入液缸下端，使液缸的活塞向上运动，提升重物，液缸上端回油经隔爆型电磁换向阀回到油箱，其额定压力通过溢流阀做调整，通过压力的表观察压力表的读数值。液压升高和降低平台的剪叉机械结构，使升降机起升有较高的稳定性，宽大的作业平台和较高的承载能力，使高空作业范围更大、并适合多人同时作业。它使高空作业效率更加高，安全更保障。

  与液压缸链接的是内部支架，由较粗的钢管作支撑，加上偏置的位置，形成运动的扭矩。

  液压缸采用一个油道，双液压缸用一条油路，使用螺旋链接接头，液压杆使用实心钢材，油管与液压缸借口连接，使用螺纹紧固，防止油液泄露，油路如下建模：

  首先计算液压缸与水平线之间角度变化范围 ，由公式（2-1）可以计算得到，式中 ，L=2150， 由5度变化到45度，所以能计算得到 度时 °； °时， °，将2.1中公式代入虚功方程中能够获得如下公式：

  将以上数据代入能够获得当 °时F=18850N；当 °时F=5000N。

  固定式：这样的形式是盛机械升降稳定性高，适合使用的范围的产品，他主要用在车间生产线的高度差之间货物，运输货物，材料，装配线，工件使用装配时候调节工件与设备高度等。

  车载式：是为提高升降平台的机动移动性，将升降平台固定车上，由汽车引擎提供动力，无需外接额外动力设备，实现车载式升降平台的升降功能。这种方式能适应工厂区内外的高空作业任务。

  UG成功是因为为客户提供无与伦比的解决方案的成功经验，这些UG提供的解决方案可以全面完善地改善设计过程的效率，削减成本，并剪短产品完成的时间。UG软件使用范围随着PC硬件的发展和个人用户的快速增长，在PC上的应用取得了较快的增长，现今已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。

  NX 为那些培养创造性和产品技术革新的工业设计和风格提供了强有力的解决方案。利用 NX建模功能，复杂的产品形状和机构能被工业设计师迅速地建立和改进， 并且使用先进的渲染和可视化工具来最大限度地满足设计概念的审美要求。

  UG NX环境中的加工基础模块为联接UG所有加工模块提供基础框架，该模块为UG NX的所有加工模块提供一个相同并且操作界面简洁的图形化窗口环境，使用者可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的实际情况并且可以对其进行图形化修改。

  模具设计过程复杂，，但其中分模是其中关建的一步。分模有两种方式：一种是自动分模，另一种是手动分模，当然也不是纯粹的手动，也要用到自动分模工具条的指令，即模具导向。

  MoldWizard（注塑模向导）是基于NX开发研究的，用户可以利用注塑模具设计的专业模块，模块中配有常用的模架库和标准件，来根据自己的需要方便的进行调整，还可以开发标准件，很大程度上提高了模具设计的效率。

  MoldWizard（注塑模向导）模块提供了整个模具设计流程，包括产品装载、排位布局、分型、模架加载、浇注系统、冷却系统以及工程制图等。整个设计过程非常直观、快捷，它的应用设计让普通设计者也能完成一些中、高难度的模具设计。

  液压式：液压式是广泛应用于汽车制造，集装箱装卸，模具制造等各种场合和工厂的生产线，可以用在不同的海拔高度，同时，可配备各种类型的表面形式，具有多种控制方式，具有升降平稳，准确，频繁启动的优点，承载能力大和其他应用程序，可以有效地解决工业工厂中各种困难的升降工作。

  曲臂式高空作业平台：曲柄能悬，工作臂可伸缩，可以在多点起吊点跨越一定高度的障碍物或工作；在这个平台上，承载能力大，可以同时提供两个以上的人的工作，并会带来一定的设备，可在一个360度旋转一定的半径，升降平台是移动方便。

  本设计设计升降平台起升最大高度大约在九米，使用六组剪叉，为固定式液压升降平台，平台上表面尺寸2450 1350mm，载重300kg，采用矩形钢。提升的一组最大的剪叉臂机构与上平台连接式固定铰链连接，另一端铰接滑块，平台提升/下降，滑靴在滑槽内的钢平台脚，能适应剪叉机构变变化。