混泥土泵车布料机构设计.docx

机械原理课程设计
型混泥土泵车布料机构设计

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目录

一、题目…………………………………………………………………………2
二、设计题目及任务…………………………………………………………………………2
2.1设计题目…………………………………………………………………………2
2.2设计数据与要求…………………………………………………………………………2
2.3设计任务…………………………………………………………………………2
2.4设计提示…………………………………………………………………………2
三、最终设计模型图展示…………………………………………………………………………3
3.1节臂交接处模型…………………………………………………………………………3
3.2起始处模型…………………………………………………………………………3
四、数据分析…………………………………………………………………………4
4.1整体分析…………………………………………………………………………4
4.2节臂间交接处分析…………………………………………………………………………8
4.3第一根杆起始端与车体连接问题分析…………………………………………………………8
4.4起始端座体车体连接分析…………………………………………………………………………9
五、运动仿真…………………………………………………………………………9
5.1进行ADAMS仿真…………………………………………………………………………9
5.2转动杆沿X方向的位移图…………………………………………………………………………10
5.3转动杆沿Y方向的位移图…………………………………………………………………………10
5.4转动杆沿X方向的速度图…………………………………………………………………………10
5.5转动杆沿Y方向的速度图…………………………………………………………………………10
5.6转动杆沿X方向的加速度图…………………………………………………………………………11
5.7转动杆沿Y方向的加速度图…………………………………………………………………………11
5.8对运动仿真的一些介绍…………………………………………………………………………11
六、模型总体分析…………………………………………………………………………11

一、设计题目：型混泥土泵车布料机构设计
二、设计题目及任务
2．1设计题目简介
混凝土泵车是目前土建工地现场混凝土浇注中不可或缺的机械设备,其功能是将搅拌好的混凝土通过泵送和布料杆传送到需要浇注的部位,完成混凝土构件现场浇注的工序。而泵车的布料杆是泵车设计和制造的关键，布料杆结构的合理与否将直接影响整车的工作性能和作业稳定性。布料杆臂与臂之间是通过轴、连杆机构以及变幅油缸连接在一起的，料杆通过各变幅缸的伸缩运动和多个四连杆机构来实现其在作业范围内的工作。

2.2设计数据与要求
型混泥土泵车布料杆,五节臂组成，最大布料高度44米，最大布料深度32米，最大布料半径40米，液压缸驱动。

2.3设计任务
1、提出可能的运动控制方案，绘制方案的机构简图，计算布料杆机构的自由度，进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计；
2、依据国家相关标准提出油缸的布置及其运动要求
3、用软件（VB、MATLAB、ADAMS或SOLIDWORKS等均可）对执行机构进行运动仿真，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
4、图纸上绘出最终方案的机构运动简图（可以是计算机图）
5、编写说明书，说明书应包括设计思路、计算及运动模型建立过程以及效果分析等。
6、在机械基础实验室应用机构综合实验装置验证设计方案的可行性。

2.4设计提示
1、每一节布料杆应有一个油缸控制，即该机构有由多个自由度
2、按设计要求，主要考虑几个极限位置的相关数据

三、最终设计模型图展示：
3.1节臂交接处模型

3.2起始端模型

四、数据分析
4.1、整体分析
要重点说明的是输送混泥土的管子是要封闭的，而且也不宜太硬，所以不适合用输送管直接设计。在这里我使用方形空心管设计模型，完成后只需让混泥土输送管放在方形空心管中就可以进行混泥土输送了。
首先，根据要求,五节臂组成，最大布料高度44米，最大布料深度32米，最大布料半径40米。我直接先确定五节臂拉直后长度应该是40米，因为不管杆最高抬多高，最深能放多低，在水平上它应该是能够全部展开的，也就是其布料半径。40米分成五节的话，平均应该是8米一节，不过由于还有节臂的放置问题，第一节臂就应该长一点，将第一节臂定为9米，中间三节臂为8米，最后一节为7米。
然后，可以很明显的看出最大布料高度比