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吉林混凝土湿喷机工作臂的工作原理分析

更新时间:2020-05-31 17:53

简要描述:

混凝土湿喷机 工作臂的结构,主要由连接座、大臂、中间臂、小臂、折臂四连杆等组成。连接座与行走底盘之间用回转支承连接,由带减速器的液压马达提供转动动力;大臂与连接座之...

详细介绍

  混凝土湿喷机工作臂的结构,主要由连接座、大臂、中间臂、小臂、折臂四连杆等组成。连接座与行走底盘之间用回转支承连接,由带减速器的液压马达提供转动动力;大臂与连接座之间用销连接,转动依靠大臂俯仰油缸;中间臂与小臂在俯仰平面内固结,与大臂之间用销连接,转动同样依靠小臂俯仰油缸;小臂与中间臂之间在回转平面内也是用销连接,通过油缸驱动四连杆机构在较小空间内实现小臂在 -90~180° 转动。 大臂和小臂还设计成伸缩结构形式,内套在伸缩油缸的驱动下可以沿外套内壁移动,实现了工作状态下的大范围和非工作状态下所占空间小的要求。

吉林混凝土湿喷机工作臂的工作原理分析

  湿喷机工作臂端部的喷射头在支护施工空间的位置由工作臂的运动规律确定。 若将喷射头视为机器人系统中的执行机构,那么工作臂的运动规律就可以按照关节式机械系统的运动学来进行定量的分析。 这种方法是以 4 阶方阵变换三维空间点的齐次坐标为基础,能够将运动、变换和映射与矩阵运算联系起来,清晰地表达喷射头在空间的运动规律。

  结合实际的操作,可以将混凝土湿喷机工作臂结构设计为俯仰、伸缩和折叠相结合的结构形式,既可保证湿喷机有较大的工作范围,又能满足非工作状态或行驶时结构紧凑的要求。工作臂结构主要由连接座、大臂、中间臂、小臂组成。

  大臂的内外套结构设计为五边形薄壁箱形结构,内套的后端部和外套的前端部设计滑块,依靠油缸的伸缩使内套沿外套的内壁滑动。小臂的内外套结构设计为四边形薄壁箱形结构,其运动方式和大臂一致。中间臂也设计为长度较短的箱形结构。各节臂均为薄壁箱形结构,截面尺寸受到结构的强度和刚度的约束,需要对结构进行计算和校核。

  对于喷射头来说以多方向的转动为主,工作臂设计为3节,后两节设计沿轴线方向的移动,每节与两端的连接及相邻两节之间的连接设计为转动这样工作臂的设计才能符合实际,湿喷机工作机构的转动副在施工时使喷射头在掌子面的顶部和侧部运动,完成喷射头在施工空间的位置和姿态的确定与调整,移动副使喷射头沿掌子面掘进的方向喷射混凝土。

  总之,在对混凝土湿喷机进行科学研究时,要以其设计实用性为基础,在此基础上重视突出结构设计,做到结构的规范性,在具体工艺要求下,运用阶段能够体现其灵活性,也要保证其在运行过程能够准确对相关各个部位进行全方位喷射,提高混凝土的使用价值。

 


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