混凝土破碎液壓鉗設(shè)計(jì)
混凝土破碎液壓鉗設(shè)計(jì),混凝土,破碎,液壓,設(shè)計(jì)
學(xué) 院
制造科學(xué)與工程學(xué)院
專業(yè)班級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
題 目
混凝土破碎液壓鉗設(shè)計(jì)
題目類型
一、選題背景及依據(jù)(簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、生產(chǎn)需求狀況,說(shuō)明選題目的、意義,列出主要參考文獻(xiàn))
1. 國(guó)內(nèi)外液壓鉗的現(xiàn)狀及生產(chǎn)需求狀況
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,城市發(fā)展建設(shè)的速度越來(lái)越快,同時(shí)需要多樣化的建筑物來(lái)美化人們的生活環(huán)境。特別是近年來(lái)的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,帶動(dòng)著城市規(guī)模建設(shè)的不斷擴(kuò)大,為了提高城市的占地的使用率,舊的建筑物必須拆除,新的建筑物才能建設(shè)。為此,拆除工作成為了城市建設(shè)與發(fā)展的一項(xiàng)重要任務(wù)。在道路工程中,雖然瀝青路面易于修復(fù),而我國(guó)的石油資源相對(duì)較為匱乏,水泥自愿卻十分豐富,尤其是成本較低,發(fā)展水泥路面成為了公路建設(shè)的重要方向。無(wú)論何種材料的公路在長(zhǎng)期的使用也必須經(jīng)常進(jìn)行維修,將破損的公路地段拆除,加固或補(bǔ)充新的路面。
長(zhǎng)期以來(lái),混凝土工程的拆除工作大部分是依靠人工進(jìn)行完成的,或者使用空氣壓縮機(jī)帶動(dòng)鑿巖機(jī)進(jìn)行輔助破碎作業(yè)。這種方法不但浪費(fèi)大量的人力物力,拆除速度低下,而工作強(qiáng)度和繁重之大,工作環(huán)境之惡劣是可想而知的。同時(shí),給周圍環(huán)境帶來(lái)了極大的危害及噪音,對(duì)作業(yè)區(qū)周圍環(huán)境的正常生活也帶來(lái)了極大影響。所以,隨著人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,僅僅依靠人工或半人工作業(yè)的方法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)發(fā)展速度的要求。
自20世紀(jì)60年代以后,隨著液壓技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是液壓挖掘機(jī)的崛起,大大地推動(dòng)了建筑拆除工程機(jī)械化的進(jìn)展,液壓破碎錘,液壓破碎剪,液壓破碎鉗,及自落式帶路破碎裝置等大批的拆除設(shè)備生產(chǎn),為減輕拆除混泥土建筑物中的勞動(dòng)強(qiáng)度等作業(yè)起到了良好的促進(jìn)作用。
液壓破碎設(shè)備在歐洲應(yīng)用較為廣泛,特別是在芬蘭,德國(guó),挪威,西班牙及美國(guó)等國(guó)家都有各自的產(chǎn)品,并且形成了系列。近年來(lái),隨著亞洲經(jīng)濟(jì)的崛起,以日本,韓國(guó)為代表的國(guó)家也形成了各自系列產(chǎn)品。目前已經(jīng)有許多廠商進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng),而過(guò)虐目前還處于吸收國(guó)外技術(shù),仿造生產(chǎn)階段。
2. 選題目的及意義
(1).混凝土破碎的基本方法、
在建筑物的新建或改建過(guò)程中, 經(jīng)常遇到混凝土構(gòu)筑物需要全部或局部破碎, 現(xiàn)階段我國(guó)混凝土構(gòu)筑物破碎的方法主要有兩種, 現(xiàn)簡(jiǎn)述如下
1. 1.控制爆破破碎法
這種方法是利用炸藥爆炸產(chǎn)生的巨大能量作用于混凝土構(gòu)筑物上, 使混凝土破碎, 這種方法具有效率高、成本低、施工工期短的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是技術(shù)要求很高, 周圍環(huán)境復(fù)雜時(shí), 必須嚴(yán)格控制。爆破產(chǎn)生的地震波、空氣沖擊波及飛石等有害效應(yīng)。機(jī)械鉆孔時(shí)產(chǎn)生噪音、粉塵及爆破的炮煙形成嚴(yán)重的環(huán)境污染。
(2).機(jī)械破碎法
這種方法是利用液壓或氣壓為能源, 破碎設(shè)備的破碎頭直接作用于混凝土上, 利用沖擊作功將其破碎。這種設(shè)備破碎效率高, 但是施工時(shí)伴有巨大的沖擊振動(dòng)和噪聲, 而且當(dāng)構(gòu)筑物要求局部破碎時(shí), 對(duì)保留部分損傷嚴(yán)重。
另外還有靜態(tài)破碎劑法, 這種方法效率很低, 同時(shí)鉆孔時(shí)也伴有噪聲、粉塵; 等離子破碎及其它光電物理效應(yīng)方面的破碎方法亦未進(jìn)入工業(yè)實(shí)用階段
以上破碎方法存在的共同問(wèn)題是作業(yè)時(shí)造成不同程度的環(huán)境污染, 而社會(huì)對(duì)施工中的環(huán)保要求越來(lái)越高; 在混凝土構(gòu)筑物局部破碎時(shí), 如果要求保留部分不能造成任何損傷, 上述方法也不能適用?;诖? 我們研制出一種無(wú)噪聲、無(wú)振動(dòng)、無(wú)粉塵等有害效應(yīng)的靜態(tài)破碎設(shè)備—小型液壓鉗。
3.主要參考文獻(xiàn)
[1]陳宜通、盛春芳、陳潤(rùn)余 混泥土機(jī)械 中國(guó)建材工業(yè)出版社
[2]張利平 現(xiàn)代液壓技術(shù)應(yīng)用220例 化學(xué)工業(yè)出版社
[3]宋殿蘭 TGY系列鋼筋混凝土液壓破碎鉗的研制 北京探礦工程研究所 北京100083(期刊)
[4]胡秀蘭、孫慶信 開(kāi)發(fā)液壓錘和液壓鉗的近況(期刊)
[5]朱建公、唐應(yīng)華、劉轉(zhuǎn)華 液壓與氣壓傳動(dòng) 西南交通大學(xué)出版社
[6]李建彬、葛 懷、袁硯池 小型液壓鉗的研制及應(yīng)用 北京礦冶研究總院, 北京 100044(期刊)
二、主要研究(設(shè)計(jì))內(nèi)容、研究(設(shè)計(jì))思想及工作方法或工作流程
1.液壓鉗功能和結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)
液壓鉗拆除是利用高壓油做動(dòng)力,通過(guò)油缸推動(dòng)夾板鉗碎混凝土,液壓鉗采用剪式支架,配備液壓動(dòng)力裝置,液壓油缸推動(dòng)剪式支架,通過(guò)杠桿作用原理,將其推力轉(zhuǎn)化為鉗口上的夾持力,如果鉗口的夾持力超過(guò)被夾混凝土的抗壓強(qiáng)度,混凝土構(gòu)筑物被夾碎解體。液壓鉗的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖1.
2.主要設(shè)計(jì)內(nèi)容
(1)泵站的選擇
為了使液壓鉗有較高的工作效率,油泵的額定壓力和額定流量可能大一些,為此,選用了油壓及流量均較大的ZB5- A 型柱塞式高壓泵站,油泵油壓80MPa,油流量 2.6L/min。
(2)液壓鉗技術(shù)參數(shù)及具體方案
混泥土破碎鉗液壓系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán)為:快進(jìn)—工進(jìn)—快退—原位停止。液壓鉗最大破碎厚度450 mm,油缸最大油壓80 MPa,最大破碎力560kN,鉗體質(zhì)量60 kg。
液壓系統(tǒng)圖方案一:
4YA
1YA
2YA
3YA
進(jìn)
4YA
1YA
2YA
3YA
進(jìn)
方案一
1YA 2YA 3YA 4YA
快進(jìn) + - - -
工進(jìn) + - + -
快退 - + - -
停止 - - - +
液壓系統(tǒng)特點(diǎn):先導(dǎo)型溢流閥卸荷回路壓力小,沖擊小,回油節(jié)流調(diào)速回路速度平穩(wěn)性好,發(fā)熱、泄露節(jié)流調(diào)速影響小,用電磁換向易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,但能量運(yùn)用不太合理。
液壓系統(tǒng)圖方案二
1YA
2YA
3YA
進(jìn)
1YA
2YA
3YA
進(jìn)
方案二
液壓系統(tǒng)特點(diǎn):采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路保證穩(wěn)定的低速運(yùn)動(dòng),較好的速度剛度,采用背閥提高了運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性,啟動(dòng)沖擊小,采用差動(dòng)連接實(shí)現(xiàn)快進(jìn),能量利用經(jīng)濟(jì)合理。
1YA 2YA 3YA
快進(jìn) + - -
工進(jìn) + - +
快退 - + -
停止 - - -
液壓系統(tǒng)圖方案三:
2YA
1YA
3YA
方案三
液壓系統(tǒng)特點(diǎn):采用回油節(jié)流調(diào)速回路保證穩(wěn)定的低速運(yùn)動(dòng),較好的速度剛性,提高了運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性,啟動(dòng)沖擊小,采用差動(dòng)連接實(shí)現(xiàn)快進(jìn),能量利用經(jīng)濟(jì)合理,同時(shí)液壓缸采用雙活塞桿雙作用液壓缸,結(jié)構(gòu)緊湊,用材少,成本更低,且更利于液壓鉗的布局。
1YA 2YA 3YA
快進(jìn) + - +
工進(jìn) + - -
快退 - + -
停止 - - -
綜上所訴,方案一雖能滿足要求,但是其能量利用不太合理,故放棄。因方案二跟方案三性質(zhì)基本相同,,但方案三采用雙作用液壓缸,考慮方案三結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊,成本低,更利于液壓鉗的分布,故選擇方案三。
3.設(shè)計(jì)思想及工作流程
根據(jù)已知數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)計(jì)算,通過(guò)力學(xué)分析計(jì)算油缸推力及體積大小,選擇好輔助元件。同時(shí),在滿足功能和強(qiáng)度的情況下,盡可能簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),降低成本。
工作流程:
(1) 了解和學(xué)習(xí)混凝土液壓破碎鉗構(gòu)造及工作原理,分析其工作裝置。
(2) 學(xué)習(xí)和鞏固液壓相關(guān)知識(shí)及可能涉及的軟件
(3) 根據(jù)所給數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)多個(gè)方案,比較權(quán)衡個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn),確定最終設(shè)計(jì)方案
(4) 按最終方案設(shè)計(jì)計(jì)算
(5) 繪制液壓工作原理圖,裝配圖,寫畢業(yè)論文
指 導(dǎo)
教 師
意 見(jiàn)
指導(dǎo)教師簽字___________
年 月 日
院 系
畢 業(yè)
設(shè) 計(jì)
領(lǐng) 導(dǎo)
小 組
審 核
意 見(jiàn)
難 度
綜合訓(xùn)
練程度
是否隸屬科研項(xiàng)目
教學(xué)院長(zhǎng)(公章)___________
年 月 日
備注:1、題目類型分為: 理論研究、應(yīng)用研究、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和其它。
2、題目難度分為: A、B、C、D四個(gè)等級(jí)。
3、綜合訓(xùn)練程度分為: A、B、C三個(gè)等級(jí)。
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