惠州登高车租赁,    怎么设计登高车臂架清洗装置机构??

     惠州登高车租赁,   怎么设计登高车臂架清洗装置机构??     惠州登高车出租,  登高车出租    1水射流基本原理,   在实际清洗过程中，纯水通过高压泵组的升压作用，经过带有微小孔径的喷嘴高速喷射出来，如果未接触待清洗物体表面，高压水将在空气中均匀释放，当超音速流束被待清洗表面阻挡下来将产生强烈的能量交换。水射流以其很高的冲击动能，连续不断地作用在被清洗表面。水射流打击到物体表面时，原有的速度和方向均发生了改变，即其动量发生了改变。这种动量的改变，是由于射流与物体之间的相互作用而发生的，水射流作用于物体表面。 假设当射流作用于物体表面时，反射以后速度和大小均未发生变化，根据动量定理，可以得到射流对物体表面总剥离冲击力:F=ρqv(1－cosβ):F为射流作用在物体的总剥离冲击力，N;ρ为流体密度，kg/m3;q为射流体积流量，m3/s;v为射流流速，m/s;β为射流入射与反射方向之间的夹角。从式(1)中可以看出，当β≈180°时，即射流完全放射时，总剥离冲击力F达到最大值，即F=2ρqv，经整理后可得到:F=πd2p(2)式中:d为喷嘴出口直径，mm;p为射流压力，MPa。在超高压泵组实际工作中，水的密度为0．988g/cm3，在试验中选用直径为0．4mm的喷嘴，出口压力为180MPa，靶距为20mm。将上述参数代入式(2)可以计算出射流剥离冲击力为90．4N。计算出单位面积射流剥离冲击力为177N/mm2。δ=FS(3)式中:δ为单位面积射流剥离冲击力，N/mm2;S为基体表面受力面积。市场中臂架漆膜附着力一般在130～160N/mm2，射流剥离冲击力大于臂架漆层表面单位面积临界载荷，因此在工作压力为180MPa下进行清洗作业能够很好地将臂架表面漆层清除干净。

      2试验装置的设计,  清洗目标及装置性能参数,   根据对市场中登高车臂架的调查和研究，现选用某品牌登高车臂架作为研究对象.    参照我国再制造技术规范并依据NACE/SSPC质量标准，确定清洗装置设计性能参数。性能参数中喷嘴直径、喷嘴个数与清洗盘流量成线性关系，而清洗盘流量直接与高压泵组相匹配，泵组流量的提升对各个设备的要求及成本都有较大幅度的提高。

      清洗装置搭建及工作原理,  臂架清洗装置结构，主要由主气缸、悬浮气缸、液压缸、清洗盘、光轴导轨、剪叉式升降平台、轨道电车及轨道等部件组成，可以有效清除附着在臂架表面上的油污、锈及废旧漆层等污染物。图4臂架清洗装置结构1．清洗盘2．喷嘴3．旋转喷头4．真空抽吸口5．悬浮气缸6．气动马达7．高压水进水口8．清洗器支架9．主气缸10．光轴导轨11．剪叉式升降平台12．液压缸13．轨道电车14．轨道为实现臂架不规则表面的清洗作业，清洗装置系统共有3个自由度，包括轨道电车在X轴向的往复运动、清洗盘在Y轴向的伸缩进给以及支撑平台在Z轴向的升降运动。清洗盘是整个清洗装置中最主要部分。在清洗过程中，气动马达驱动旋转喷头高速旋转，旋转喷头两端对称着分别搭载了3个喷嘴，每个旋转射流在被作用表面会产生一个圆环，当轨道电车提供一个稳定的速度带动清洗盘行走时，圆和圆的叠加效果就完成了大面积的清洗作业。射流将臂架表面的漆和锈清除掉以后，仍有少量水附着在臂架表面。为解决清洗过后臂架表面迅速返锈的难题，此处加入了真空抽吸系统。真空抽吸系统主要由罗茨真空泵、真空分离罐、过滤器及排水泵组成，其中真空分离罐与清洗盘的腔室相连，清洗盘和臂架表面贴合。工作时罗茨真空泵不断抽气使真空分离罐形成负压环境，将水射流打击脱落的漆和锈不断吸回，达到即洗即干的效果，回收的废水经过分离过滤再次回到水箱中循环利用。在实际工况中，机械工程臂架表面多为曲面且曲率较大，因此本设计主要实现对大曲率表面的清洗。整个系统的清洗过程是:  1)电车搭载着升降平台和清洗装置沿着轨道行驶，直至将清洗装置移动至臂架待清洗表面的边缘，接着由剪叉式升降平台调整清洗装置高度，使清洗盘与待清洗表面达到同一水平面;  2)通过电磁阀控制主气缸推动清洗盘使之与待清洗表面大体贴合，随之对悬浮气缸进行通气，悬浮气缸在行程范围内即与待清洗表面完全贴合，达到清洗盘和待清洗表面正对贴合的效果，清洗盘以一个恒定的压力贴合在臂架表面，保证整体贴合度，达到真空回收标准;   3)将有轨电车设定好最佳行走速度并开始往复运行一次，清洗盘随着电车的移动往复清洗一次，清洗完成后调整升降平台高度继续对待清洗表面进行清洗直至整体一面全部清洗完毕;   4)待臂架一面清洗完毕以后，对高压水卸荷降压并关闭旋转喷头以及真空抽吸系统，控制电磁阀将悬浮气缸及主气缸缩回;    5)通过臂架夹持机构对臂架进行翻转换面，重新调整清洗盘的位置和高度，继续下一阶段的清洗，直到臂架整体清洗完毕。

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       2．3清洗器支架的初步设计及强度校核,    水平进给过程中清洗盘和滑块之间需要清洗器支架作为连接，支架的一端通过悬浮气缸将清洗盘竖向支撑，另一端与滑块相连。工作时主气缸推动支架，固定在支架下端的滑块通过与导轨间的滚动摩擦进行伸缩调节。此外，由于支架工作过程中周围空气中水分含量较大，因此所选材料必须具有良好的防水防腐蚀性以及具有较高的抗疲劳强度。根据清洗装置的设计性能指标及要求，结合臂架结构特点、施工要求，进行清洗支架的机械结构设计及尺寸的确定。设定连接滑块和清洗盘固定板的滑枕长为418mm，宽为36mm，高为10mm。当气缸伸长到最大行程时，滑枕受到较大的弯矩作用先对其进行校核分析，Fa为尾部滑块对导轨向下的压力，Fb为中部滑块对导轨向上的压力。对单边支架进行受力分析可得:Fa=12(m1+m2+m3)g+Fb    m1为尾部滑块与中部滑块之间两根支架总质量;m2为中间滑块到清洗器之间两根支架总质量;m3为清洗器与清洗器支架总质量;g为重力加速度。  点B处所受弯矩最大，对该处进行强度校核。弯曲正应力的强度条件为:σmax=MmaxW≤［σ］:σmax为最大应力;Mmax为最大弯矩;W为抗弯截面系数，m3;［σ］为许用应力。W与截面几何形状有关，对于截面高h=15mm、宽b=48mm的滑枕，则:W=Izh/2=bh3/12h/2=0．6×10－6m3:    Iz为最大弯曲正应力。将Mmax=55．3N·m，W=0．6×10－6m3，代入式(5)得:σmax=92．17MPa≤137MPa满足要求。

        2．4清洗器支架的改进及有限元分析,    但在实际工况中，由于清洗支架长时间工作且工作过程中还会受到水射流冲击等其他外作用力，会有疲劳损伤。为了使清洗装置使用寿命更持久、更加稳定，通过增加竖向肋板来提高支架的结构强度并运用Workbench有限元分析软件对其进行强度分析。取清洗器的单边支架为研究对象，建立支架实体模型，考虑到清洗器支架结构复杂，建立支架的实体模型时做了部分简化。将支架简化成简支梁，光轴导轨滑块底部设定为固定约束，支架间设定为螺栓连接。 有限元分析模型在正常清洗工况下，清洗器支架受到剪切力P=260N，单边受力P单=130N，模型分析应力云图。模型分析应力云图，结构受力比较均匀，主要受剪切应力。大部分区域应力值小于10MPa，最大应力发生在竖向肋板上，其值为12．483MPa，远远小于材料许用应力，因此竖向肋板的增加大大加强了支架的结构的稳定性，符合设计要求。

      3臂架表面清洗试验,   试验样机的介绍按照设计参数加工组装相关零/部件，选择气缸和电动机等动力源装置进行装配调试，得到高压水射流臂架清洗装置试验样机。为了对清洗装置性能的可靠性进行验证，利用设计好的样机对3种不同品牌臂架样品进行清洗试验。在清洗过程中，若清洗压力达不到清洗要求，则无法提供足够的射流剥离冲击力，臂架表面会出现清洗不干净的现象。同样，进给速度过快导致喷嘴在同一部位清洗时间过短，也达不到清洗效果。为验证理论计算结果，在试验中，以附着力最大的涂层为例进行两组对比试验。首先进行射流压力控制，在保证清洗速度为0．5m/min的情况下对射流压力进行变量对比。从射流压力效果对比可以看出，当清洗速度一定的情况下，射流压力在120MPa、150MPa时，臂架表面都会有残留表漆或者底漆存在，说明压力没有达到指定标准，当压力达到180MPa时，表面完全清洗干净，与本文第1节中理论分析相一致。其次进行进给速度控制。整个系统的速度控制为变频调节0～2m/min，可以根据清洗任务的不同对行走速度做灵活改变。在清洗的时候将运动速度降低能够明显地提高清洗效果，但是会严重地降低工作效率。所以在压力和移动速度上面找到一个配合点就是相当必要的。在射流压力同为180MPa时，不同进给速度情况下进行清洗试验。可以看到清洗条痕，说明在压力一定的情况下，清洗移动速度过快，导致清洗不净的现象。经试验可得最佳清洗进给速度为0．6m/min，满足任务指标要求。综上所述，使用直径为0．4mm的喷嘴，靶距控制在20mm时，将出口压力维持在180MPa，清洗装置进给速度控制为0．6m/min时，可以将臂架清洗干净，满足清洗任务要求并达到Sa2．5级再生产标准。

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