学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

轮式蜘蛛型高空作业平台底盘设计与有限元分析

作　者: 夏德茂
导　师: 王进
学　校: 长安大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 高空作业平台有限元分析支腿反力轮式车架蜘蛛支腿结构优化稳定性
分类号: TU69
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 91次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载

内容摘要

依托“十一五”国家科技计划支撑项目《高大空间建筑工程安装维护设备技术与产业化开发》(项目编号：2008BAJ09806)。该项目旨在研发一种新式蜘蛛型高空作业平台,用于体育馆、机场、酒店等高大空间结构的安装、维护等作业。轮式底盘和蜘蛛型支腿是该高空作业平台的2个重要部件,合理的参数选择、结构设计和准确的受力分析与计算,对研发适合通过狭窄通道、重量轻、稳定性高的用于室内作业轮式底盘非常重要。在对国外同类产品技术研究的基础上,结合本课题的设计要求,确定了高空作业平台的主要技术参数,完成了轮式底盘和蜘蛛型支腿的结构设计、行走装置的牵引性能和主要工作动作时间的计算。结果表明：设计参数选择合理,技术性能先进,底盘与支腿结构设计适合室内作业工况。在工作状态下,从支腿反力和作业稳定系数2个方面研究整机稳定性。在额定载荷作用下,工作篮在1人区和2人区的最大工作幅度边界上工作时,对支腿反力随主臂提升角、上车回转角度、支腿摆开角度以及主臂伸缩量的变化进行了研究和计算。结果表明：整机在正常工作区域内(θ=46°),支反力值均大于0,符合国标GB/T9465-2008支腿反力大于0的整机稳定性要求。根据国际标准ISO16368：2003E,以支爪中心连线为倾翻线,工作篮在1人区和2人区的最大工作幅度边界上工作时,对整机作业稳定性进行了研究和计算。结果表明：在正常工作区域内(支腿摆角θ=46°),作业稳定性系数均大于1。对支腿反力小于0和作业稳定性系数小于1的特殊工作区域,可以通过电控来限制工作篮进入该区域工作,满足整机工作稳定性要求。根据支腿反力计算结果,确定了轮式车架与蜘蛛支腿受力的典型工况。运用ANSYS有限元分析软件,完成了对轮式车架和蜘蛛支腿的建模和结构静强度分析计算,获得了完整的变形与应力分布。结果表明：两者强度满足要求,结构设计合理。根据能量等效的方法,完成臂架部分的等效质量与等效刚度计算。根据等效结果,建立动力学模型,对主臂在变幅平面内的提升启动和下降制动2种典型工况进行瞬态动力学分析,得到臂架端部和车架的动态响应。比较动力学与静力学分析结果,得到了该高空作业平台设计中动载系数的取值不应小于1.11。依据结构静强度分析的计算结果,以体积最小为目标函数,对下支腿和发动机机座进行优化设计,得到了相对较好的设计结果。

轮式蜘蛛型高空作业平台底盘设计与有限元分析

内容摘要

全文目录

相似论文