變支點(diǎn)交替支撐式撬杠設(shè)計(jì)說明書

1、1變支點(diǎn)交替支撐式撬杠變支點(diǎn)交替支撐式撬杠設(shè)計(jì)者：鄧學(xué)威，張擴(kuò)指導(dǎo)教師：鄭春祿，嚴(yán)國(guó)慶（滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，滄州061001）摘要：變支點(diǎn)交替支撐式撬杠雙桿聯(lián)動(dòng)交替工作，增加了操作的協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性，縮短了撬動(dòng)或移動(dòng)重物的時(shí)間，可以一人完成交替撬動(dòng)過程，提高工作效率，為救災(zāi)爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間。變支點(diǎn)交替支撐式撬杠由兩根撬杠及一個(gè)支座組成，撬杠在支座套筒內(nèi)滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)支點(diǎn)的變化。在使用撬杠撬動(dòng)或移動(dòng)重物時(shí)，根據(jù)需要撬動(dòng)重物大小，可由一人或多人操作

2、，撬杠也可根據(jù)需要加長(zhǎng)。關(guān)鍵詞：撬杠；雙桿交替；變支點(diǎn)1、引言在日常工作或救援等需要移動(dòng)重物的現(xiàn)場(chǎng)，因地形環(huán)境，普通撬杠常常會(huì)有找不到合適的支點(diǎn)，或需要多撬杠共同協(xié)作完成時(shí)，普通撬杠很不方便，受地形和地理位置的影響較大，于是我們?cè)O(shè)計(jì)了雙撬杠、支點(diǎn)可變且一人可完成普通撬杠雙人才能完成任務(wù)的新型工具。采用杠桿原理，把兩根撬杠組合安裝在一個(gè)支架上，以去除普通撬杠滑動(dòng)滾落的危險(xiǎn)。結(jié)構(gòu)如圖1所示：圖1撬杠工作示意圖2、研究概況普通撬杠存在支點(diǎn)不穩(wěn)

3、，撬動(dòng)連續(xù)性差而且單人難以完成，變支點(diǎn)交替支撐式撬杠在普通撬杠基礎(chǔ)上把兩根撬杠組合安裝在一個(gè)支架上，以消除撬杠滑動(dòng)滾落的危險(xiǎn)。并且可由一人同時(shí)操作兩根撬杠，工作穩(wěn)定，撬動(dòng)連續(xù)，協(xié)調(diào)性好。2.1支座設(shè)計(jì)支座為整個(gè)作品的支撐部分，由支架和底座組成，為了保證工作穩(wěn)定，底座需要有一定的占地面積和質(zhì)量。在不影響正常操作和搬運(yùn)的前提下，適當(dāng)增加底座自重可以保證工作時(shí)不會(huì)發(fā)生底座晃動(dòng)和離地的情況。同時(shí)增大底座占地面積可以使工作時(shí)底座陷入土中的可能性減

4、小，使作品適用的工作環(huán)境更廣泛。將底板尺寸設(shè)計(jì)成400400（mm）的正方形并且使支架焊接在底板的前半部，這樣可以有效的防止工作時(shí)支架向后翻轉(zhuǎn)。底板可用花紋鋼板，增加和地面的摩擦力。支架連接底座和套筒，是重要的支撐部位，支架的尺寸決定了撬杠的活動(dòng)范圍，所以支架厚度為40mm，開深度60mm，寬22mm的凹槽。兩支架的間隔為300mm這樣兩個(gè)撬杠交替工作時(shí)不會(huì)互相干3圖4杠桿受力簡(jiǎn)圖經(jīng)查閱相關(guān)資料，人手臂對(duì)桿的主動(dòng)力P約為600N，則支撐

5、點(diǎn)向上的力R=WP=1815N，設(shè)桿長(zhǎng)l。杠桿受力簡(jiǎn)圖如圖4所示，那么P(lx)=Wx（1）得l=0.9m，因?yàn)榍烁芤谔淄矁?nèi)滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)支點(diǎn)的改變，在單人操作兩根撬杠時(shí)更方便省力，所以增加理論桿長(zhǎng)，實(shí)際桿長(zhǎng)l=1.82.0m為宜。圖5彎矩圖強(qiáng)度分析：由彎矩圖可知Mmax=Wx=12150.3=364.5Nm（2）??43132????DWz為了采購方便，撬杠采用2寸低碳鋼厚壁管，查手冊(cè)得厚壁管外徑D=50.8mm，內(nèi)徑d=47.05mm