车载式高空作业平台的结构设计论文
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第1章绪论1.1选择的背景、研究目的及意义升降台是一种多功能起重装卸机械设备、是一种将人或者货物升降到某一高度的升降设备。
升降平台可分为:固定式、移动式、导轨式和曲臂式。
固定式有:剪叉式升降货梯、链条式升降机、装卸平台等。
移动式分为:四轮移动式升降平台、二轮牵引式升降平台、手推式升降平台、手摇式升降平台、交直流两用升降平台、电瓶车载式升降平台、自行式升降平台、柴油机曲臂自行式升降平台、折臂式升降平台、套缸式升降平台、铝合金升降平台和汽车改装式升降平台,起升高度从1米至20米不等。
铝合金升降平台可分为单柱铝合金,双柱铝合金,三柱和四柱铝合金。
汽车改装式升降台可用于工厂、自动仓库、停车场、市政、码头、建筑、装修、物流、电力、交通,石油、化工、酒店、体育馆、工矿、企业等的高空作业及维修。
升降平台升降系统,是靠液压驱动,也被称作液压升降平台。
在工厂、自动仓库等物流系统中进行垂直输送时,升降平台上往往还装有各种平面输送设备,作为不同高度输送线的连接装置。
一般采用液压驱动,故称液压升降台。
除作为不同高度的以下步骤中我们驱动将液货物输送外,广泛应用于高空的安装、维修等作业。
是一种将人或者货物升降到某一高度的升降设备。
在工厂、自动仓库等物流系统中进行垂直输送时,升降平台上往往还装有各种平面输送设备,作为不同高度输送线的连接装置。
一般采用液压驱动,故称液压升降台。
除作为不同高度的货物输送外,广泛应用于高空的安装、维修等作业。
目前,发达国家生产的汽车改装式升降台质量较好、性能较稳定、设备操作简单,在经销商中口碑良好。
我国的汽车改装式升降台是20世纪90年代依据国外的产品技术生产的,到现在举升机市场已经拥有近百个中外品牌,产品系列成百上千。
然而汽车改装式升降台虽然也相对定型,但很多产品性能还不够稳定,故障多,可靠性差,外观不够美观,在产品设计、技术开发等方面都还有很多地方有待改进。
因此,进一步提高产品性能与可靠性,是国内汽车改装式升降台任重道远且亟需改进的地方。
武汉科技大学毕业设计高空作业车上车工作装置设计The design of ariel work platform upside mechanism学生姓名孙钊学院名称机电自动化学院专业名称机电一体化指导教师陈新元2014年5月26日摘要高空作业车主要应用于路灯、电力、交通、高速公路、造船修船、通信、建筑、园林、广告、机场、港口、有线电视等行业,使用面广、作业效率高、安全方便,拥有巨大的市场潜力。
本课题主要是对其上车部分进行理论分析、计算并进行结构设计。
高空作业车是由两个机械臂组成,合理确定其一些基本尺寸,运用理论力学知识对其受力分析,用材料力学知识进行强度校核,确定其他尺寸。
根据负载条件,选择液压元件,设计液压系统。
运用绘图软件Pro-e , CAD,画出零件图和装配图。
可靠性设计可以保证高空作业车有足够的强度,有利于保证生产的安全。
关键词受力分析;强度校核;液压系统;零件图和装配图目 录摘要 (I)1 绪论 (1)1.1高空作业车的作用和意义 (1)1.1.1高空作业车简介 (1)1.1.2高空作业车用途 (1)1.1.3高空作业车的技术特点 (1)1.1.4选题意义 (3)1.1.5外国高空作业车的发展概况 (3)1.1.6国内高空作业车发展状况 (3)2上车机构的机械原理设计和分析 (6)2.1上车机构的组成部分 (6)2.2上车结构图 (7)2.3机械设计分析 (8)3 上车机构传动结构设计 (8)3.1上车机构的受力分析 (8)3.2参数确定 (10)3.2.1杆长确定 (10)3.2.2确定参数4321,,,θθθθ的范围 (10)3.2.3初定断面尺寸 (12)3.3可靠性设计 (14)3.3.1臂L 1强度校核 (15)3.3.2臂L 2强度校核 (17)3.3.3铰接旋转轴的强度校核 (20)4.2液压系统设计概述 ............................................................................. 错误!未定义书签。
高空作业车载人作业平台臂架系统优化设计研究摘要:当前,高空作业广泛执行,此种作业模式主要是利用高空作业车支撑高空维修等工作平稳运行,其中臂架需要在几十米高空运送物品,保证高空作业稳定安全开展非常重要。
本文主要围绕着臂架系统来展开,基于高空作业模式,对车臂架变幅下降阶段的稳定性展开深入研究,保证高空作业更加安全,为工作人员提供一个可靠的操作环境。
关键词:仿真模型;臂架参数;本体性能引言:臂架的整体性能至关重要,将会影响到高空作业的效率,在作业车中,伸缩臂的质量占据着较大的比例,如果吊臂的重量太大,则会极大地制约工作进度,因此,确保工作强度、刚度趋于合理化设计水平,应加强对臂架系统的改进,提升臂架系统的整体性能,保证高空任务可以顺利完成,优化底盘设施,促进整体设备重心得到稳定效果。
1.分析当前高空作业车臂架变幅体系状态应用变幅机构,可以实现对臂架的上升、下降有效处理,带动臂架整体工作幅度趋于合理化。
变幅机构得到广泛应用,其中在高空作业车方面起到了至关重要的作用,还可以用于混凝土的输送泵车中,它是主要的工作机构,此机构有助于提升整体设备的稳定性。
当前应用比较高频的变幅机构中,其中一种为臂架形式,主要依据变幅性选择对应的变幅方式,从而最大化的发挥机构的性能[1]。
2.基于臂架变幅机构分析其仿真模型2.1有关于臂架结构的概述在臂架体系中,其伸缩机构涉及到诸多方面,不仅包含着基本臂,还包括二节、三节臂形式等。
当油进入到伸缩缸中,就会带动二节臂呈现伸出状态,导致基本臂与钢丝绳的距离越来越远,而对于三节臂与钢丝绳来讲,二者的距离变短了。
与臂架密切相关的变幅机构,其结构组成复杂,具备连杆、转台等部分,同时还拥有三脚架、臂架等部分。
变幅机构的使用,不仅可以促进作业车得到目标高度值,还有助于维护油缸,减少其承受的压力。
针对于臂架有关的变幅机构,在现实作业期间,可以将较大范围的应用材料等输送到目的地。
另外,作业车投入使用时,可以利用变幅机构的铰接,在高空位置实现360度的旋转功能。
一选题背景1.课题的来源、目的及意义:很多国防及工程机械,如导弹发射车、各种机动雷达天线座车、重型起重机、打桩机等,到达预定位置后, 为了增加其作业稳定性要求快速架设精确的水平基准使车身在工作过程中保持水平状态。
这些车载平台一般都设有液压支腿,支腿的形式和液压系统的组成多种多样,以往采用手动调整螺杆或液压千斤顶,通过观察水泡,由多人反复操作调节各螺杆支腿达到水平,这种方法调整时间长、精度低,操作难度大,且需要多人配合操作。
近年来,自动调平方法发展得很快,包括液压调平和机电调平系统,大大缩短了调平的时间,提高了调平的精度,只需要启动电源即可完成全部架设与调平。
常见的调平机构有螺旋支腿和液压支腿两种形式, 将多个支腿对称布置在发射系统两侧, 通过支腿的上下伸缩, 实现发射系统的调平。
而常用的支臂形式一般有折叠式支臂、收缩式支臂和仿生式支臂。
需要选择一种合适的调平方法,合适的支腿形式以及其布置结构达到高精度高可靠地调平,稳定地受力和支腿能轻松展开收拢的目的。
如今车载平台的调平应用得非常广泛,在军事上应用于雷达野战车,导弹发射车及火炮等高科技武器装备,在工业上应用于起重机,高空作业机,打桩机,挖掘机,摊铺机等多种工程机械。
如果能设计出一种更快速,更稳定,更高精度的调平机构将会大大增加这些武器快速投入战斗的能力和工程上的效率,可使我国的国防力量在这个方面得到很大的提高,工业经济方面也会得到很高的收益。
2.应解决的主要问题及技术指标:主要问题:(1)双轴水平传感器实现四点追逐式调平:在该方式下需要考虑控制系统与执行系统的精度问题(2)支腿的展开及布置形式:要易于操作,保证整车的通过性(3)支腿的受力分析:由于负载较大要考虑结构的刚性问题,影响调平精度,还要使四个支撑点的受力均匀避免其中有一腿不受力或悬空(4)液压缸的锁紧:由于液压缸的内泄漏不可避免,为保证长时间工作不出现软腿现象要在液压缸停止工作时将其锁紧。
车载复合式高精度升降平台设计研究陈计军发表时间:2019-06-05T17:06:42.730Z 来源:《电力设备》2019年第2期作者:陈计军[导读] 摘要:为了举升车载侦察设备,需要设计一套车载升降平台。
(桂林长海发展有限责任公司技术中心广西桂林 541001)摘要:为了举升车载侦察设备,需要设计一套车载升降平台。
本文是采用液压马达与丝杆组合复合式升降平台的设计研究,它是一种升降可靠,同步一致性好的举升设备。
此平台的设计思路是采用四根丝杆进行升降平台举升/下降操作;采用液压马达同时驱动四根丝杆转动从而实现平台运动;关键词:液压马达;丝杆;升降平台;离合器;1概述目前国内外采用的升降平台大多数为液压缸升降平台,纯电动丝杆升降平台,剪叉式升降平台等。
在升降平台的使用上存在控制精度不高、升降同步一致性差等缺点。
针对目前这些升降平台的不足,开发了一种液压马达与丝杆组合的复合式升降平台。
此平台采用四根丝杆进行升降平台举升/下降操作;采用液压马达同时驱动四根丝杆转动从而实现平台运动。
每根丝杆设置独立的离合装置,避免导致丝母同丝杆发生自锁紧现象;2 总体布局设计升降机构是整个升降系统中主要安装件和承力部件,是实现任务设备从舱底和舱顶之间转换的关键构件。
见图1所示。
5结论本文通过对目前车载侦察系统升降平台几种常用升降方式的分析,针对车载侦察系统出现的问题,在增加升降平台单元升降高度方面做了一些尝试,论述了设计思路与实现方案。
采用液压马达与丝杆组合的复合式升降平台,它是一种升降可靠,同步一致性高,精度高的举升平台。
这种升降平台适合在包括低温的各种环境下使用,将逐步在车载化技术中得到应用并发挥重要的作用,使车载侦查系统能够升得更高,“看”得更远。
参考文献:[1] 张利平.液压传动系统设计与使用[M].北京:化学工业出版社,2010.[2] 成大先.机械设计手册:液压传动[M].北京:化学工业出版社,2004.[3] 刘大为,谢方平,卢颂等.小型果园升降作业平台液压系统的设计[J].时代农机,2015(10).[4] 史永革.液压升降台下降同步问题的研究[J].液压与气动,2009,(4):3-4. 作者简介:陈计军(1983-)男,硕士研究生,主要研究方向:机械传动。
专利名称:一种车载式高空作业平台专利类型:实用新型专利
发明人:李宪民,田旺,潘峰,陆金晶申请号:CN201520479577.5
申请日:20150707
公开号:CN204802951U
公开日:
20151125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本实用新型公开了一种车载式高空作业平台,包括驾驶室、车体、基座、伸缩臂、平台总成,所述车体上设有基座,所述基座左右两侧分别连接伸缩臂,所述伸缩臂终端与平台总成连接,所述驾驶室内设有液晶显示装置,所述平台总成包括重力传感器、红外传感器、控制台、护栏、平台主体,所述平台主体上四周设有护栏,所述护栏上设有控制台,所述控制台上设有显示灯和监控装置,所述平台主体下端四角设有重力传感器,所述重力传感器与控制台连接,所述护栏上端四周设有红外传感器,所述红外传感器与控制台连接,所述控制台与液晶显示装置连接。
本实用新型采用车载式,移动性能好,操作方便,美观大方,可避免超载和与障碍物擦碰等危险,提高安全性能。
申请人:上海绿地建设(集团)有限公司
地址:200081 上海市西江湾路500号
国籍:CN
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徐州师范大学本科生毕业论文(设计)论文题目:高空作业车的转台结构设计及有限元分析姓名:院系:专业、年级、班组:指导教师:徐州师范大学教务处印制200** 年 6 月 4 日徐州师范大学机电工程学院毕业设计(论文)任务书院(系)专业班学生一、设计题目:高空作业车的转台结构设计及有限元分析二、设计任务要求及主要原始资料:设计任务:回转机构的传动方案的确定,转台装配图一张及主要零件的零件图,转台有限元分析及根据分析结果的改进方案,改进后的有限元分析结果与原方案分析结果的比较。
原始资料:平台的额定载荷200kg回转速度0-2 r/min三、设计时间:20** 年 4 月13 日至20** 年6 月 3 日指导教师:(签名)教学院长:(签名)徐州师范大学机电工程学院毕业设计(论文)立题卡(理工类)院(系)专业班级说明:(1)空格内打"√"或填上数字等负责指导教师日期(2)本卡一式3份,指导教师、院(系)和教务科各一份教研室主任日期教学院长日期徐州师范大学毕业设计(论文)开题报告及工作实施计划院系专业年级、班级姓名指导教师开题报告日期徐州师范大学教务处印制一、毕业设计(论文)开题报告二、毕业设计(论文)工作实施计划(一)毕业设计(论文)的理论分析与软硬件要求及其应达到的水平与结果(二)毕业设计(论文)工作进度与安排三、对开题报告的审阅意见高空作业车转台的结构设计及分析(Constructional design and analysis for turn-table of aerial work platforms)摘要本课题针对GKZ系列车型转台部分的要求工作装置,对GKZ型高空作业车回转机构进行设计及分析。
高空作业车由液压马达、回转减速器及回转小齿轮、回转支承等组成。
进行回转时,液压马达输出动力,通过回转减速器减速后带动输出轴上的小齿轮旋转,小齿轮与回转支承的齿圈啮合,由于回转支承的齿圈与车架刚性连接,因而回转减速器带动与之相连的转台回转。
高空作业车典型工作部分设计(折叠式举升机构)一.底盘选择根据我国目前生产的各类型专用车辆的基本模式,大多是为了满足国民经济某一服务领域的特定使用要求,主要是在已定型的基本车型底盘的基础上,进行车身及工作装置的设计,与此同时对底盘各总成的结构与性能进行局部的更改设计与合理匹配,以达到满足使用需求的较为理想的整车性能。
 因此,专用汽车性能的好坏直接取决于专用汽车底盘的好坏,通常专用车辆所采用的基本底盘按结构分可分为二、三、四类底盘。
二类底盘是在整车基础上去掉货厢,三类底盘是从整车上去掉驾驶室与货厢,四类底盘是在三类底盘的上去掉车架总成剩下的散件。
 汽车底盘的选择主要是根据专用汽车的类型、用途、装载质量、使用条件、专用汽车的性能指标、专用设备或装置的外形、尺寸、动力匹配等决定,目前,几乎80%以上的专用车辆采用二类底盘进行改装设计。
采用二类汽车底盘进行改装设计工作重点是整车总体布置和工作装置设计,对底盘仅作性能适应性分析和必要的强度校核,以确保改装后的整车性能基本与原车接近。
在汽车底盘选型方面,一般应满足下述要求(1)适用性对于专用改装车底盘应适用于专用汽车特殊功能的要求,并以此为主要目标进行改装造型设计。
(2)可靠性:所选用汽车底盘要求工作可靠,出现故障的几率少,零部件要有足够的强度和寿命。
且同一车型各总成零部件的寿命应趋于平衡。
(3)先进性应使用整车在动力性、经济性、操纵稳定性、行驶平顺性及通过性等基本性能指标和功能方面达到同类车型的先进水平的汽车底盘。
而且在专用性能上要满足国家或行业标准的要求。
(4)方便性所选用的底盘要求便于安装、检查保养和维修,处理好结构紧凑与装配调试空间合理的矛盾。
选择江铃JX1083TK26底盘,参数如下二.支腿机构设计计算高空作业车的支腿机构起调平和保证整车工作稳定的作用,要求坚固可靠,操作方便。
1.支腿跨距的确定高空作业车的支腿一般为前后设置,并向两侧伸出,如图所示。
1.平台升降机构的总体设计1.1概述平台升降机构是用来实现货物升降的工作机构,它是起重机械中不可缺少的部分,是起重机最重要的机构,其工作性能的优劣将直接影响起重机的技术性能。
起升机构一般由驱动装置,传动装置,制动装置,卷绕系统,取物装置以及安全辅助装置等组成。
在起重量较大的起重机中,常设有两个或多个不同起重量的升降机构,其中起重量最大的为主起升机构,其余为副起升机构。
平台起升降机构一般应满足下列要求:1.平台升降机构设计和选型应符合买方文件规定的工作级别或规范标准的规定。
2.平台升降机构的驱动装置一般设置在机器房内,各部件安装在具有足够强度和刚性的共用的底架上。
底架再与机器房钢结构固定。
3.驱动装置的各传动轴同心度应是可调的,当轴同心度出现很小的偏差时可通过底盘和机座之间的调整垫片进行适当调整。
4.传动装置的支座应有足够的倾向刚度,以承受因钢丝绳偏斜产生的侧向力,保证盘式制动器正常工作。
5.钢丝绳工作时对卷筒绳槽的偏斜角一般不大于3.5°,对滑轮槽的偏斜角最大不大于5°。
6.在高速轴(减速器侧)和低速轴(卷筒轴侧)装设有可靠的制动器。
7.配置可靠的安全保护装置,包括高度指示器和限位保护,超载保护,超速保护,挂舱保护架,对转动部件外侧应装设安全防护栏,在卷筒的下方应有接油盘,以防止污染环境。
8.满足标准或买方文件规定的噪声限制要求。
9.便于维修保养,留有足够的维修保养空间和通道。
10.当电气系统发生故障时,应有将货物放置到地面或将吊具自舱内取出的措施。
1.2平台升降机构的组成和典型零部件的选型要求起升机构由驱动机构,钢丝绳卷绕系统,吊具和安全保护装置等组成。
驱动机构包括电动机,联轴器,制动器,卷筒,支承等部件。
安全保护装置除了高,低速级配备制动器外,还包括有各种行程限位开关,超速开关以及超负荷保护装置等。
1.2.1电机及其选型要求1.电机的特点:在平台升降机构上,驱动电机有交流和直流电机,过去多采用直流电机。
车载式升降作业平台的研制摘要:由于班组目前面临老龄化、缺员等问题,因此,一些登高测量、调试、操作任务成为班组难以分配的工作之一。
现研制一种多用途车载式升降作业平台,以克服班组登高作业人员占比少等不利因素。
关键词:车载式升降平台液压系统引言近年来随着公司电网建设步伐加快,电网装备技术水平持续提升,特别是配电自动化建设项目在我们公司实行全覆盖,这对人才的专业水平和人员配备提出了更高的要求。
由于基层班组缺员、缺技术情况较为普遍,加之配电运维专业如今涉及的专业技术较广,工种划分越来越模糊,因此培养复合型人才是班组今后培训工作中一项重要的任务。
针对班组目前面临的新形势、新困难,公司积极采取了一些有效措施,如新进大学生充实班组新生力量、从其他相关专业抽调人员充实到班组来,加之主多分离时一些老同志转岗到生产班组,非核心业务进行外包等措施以减轻班组负担。
但一线班组人员老龄化、缺员等问题,仍然制约班组核心业务的开展。
1、概述1.1. 术语和定义车载式:装置与车辆可进行快速装拆,并可随车移动。
电磁阀:电磁阀是用来控制流体控制的自动化基础元件,控制液压流动的方向,机械装置液压传动都由液压缸控制,所以都要用到电磁阀。
1.2国内外研究概况目前能够帮助我们解决依赖人力登高作业主要手段是,采用绝缘斗臂车,高空作业车,剪叉式高空作业平台进行高空作业。
因带电工作专业性要求比较高,安全风险大,再加之生产班组缺员严重等因素,目前我公司尚不具备配备绝缘斗臂车的条件;高空作业车投资大,车辆综合利用率不高,而且配备专职驾驶员;配网运维工作作业地点变动频繁,剪叉式高空作业平台移动运输较为不便,因此在配电运检工作中未受到大家的青睐。
1.3研究目的车载式升降作业平台研制主要的目的是有望实现班组人人都参与到杆变检修及柱上设备操作等高空作业任务,从而克服班组老龄化和登高作业人员占比少的问题,同时就降低劳动强度,提高工作效率,培养复合型人才,降低运维成本支出等方面进行探索。
高空作业平台车底盘的焊接工艺一、设备的基本情况1.国际发达国家高空作业平台车发展状况欧美等发达国家和地区,高空作业车发展起步较早,从20世纪20年代就开始研制,已有百年的发展历史。
产品技术水平高、安全性好、可靠性高、作业高度大、规格齐全、结构形式丰富、功能多样性。
欧美日的高空作业车主要用途和风格却截然不同:美国的高空作业车是以带电作业的绝缘型高空作业车为主,非绝缘型高空作业车基本没有,而且高空作业车的作业高度很少有超过40米,但绝缘型高空作业车的绝缘等级确是世界最高的,达到500kv的超高压水平,其应用领域主要是电力系统,用于电力线路的带电作业,其他领域高空作业主要以自行式高空作业平台和牵引式高空作业平台为主;欧洲与美国恰恰相反,是以非绝缘型高空作业车为主,绝缘型高空作业车基本没有,所谓的绝缘型也仅仅采用玻璃钢工作斗,绝缘等级不过1kv,欧洲的高空作业车的应用领域相当广泛,欧洲高空作业车主要以租赁为主,所应用领域包括市政、园林、室外装潢、交通设施维护、建筑、风电维修等,并且目前世界作业高度最高的高空作业车均出自欧洲; 日本则混合了欧美的特点,既有绝缘型又有非绝缘型高空作业车,但其绝缘型的绝缘等级还远低于美国的水平,其非绝缘型作业高度也远低于欧洲的高度。
2.我国高空作业平台车发展状况我国高空作业车行业起步较晚,自20世纪60年代开始研制、70年代才推出商业化样机,随着改革开放的深入,逐渐引入国外高新技术及其产品,才开始在用于电力保障、城市道路照明保障、城市园林维护和公安、交通等行业推广使用,但最大作业高度只有35m,且使用的品种比较单一,而且国内在高空作业安全法规上还很不完善,还存在各种原始方式的高空作业,应用普及面与国外相比还有很大的差距。
3.总结高空作业车作为一种特殊工程车辆,其特殊性在于:一是“高安全性”,载人高空作业,其作业安全性要求高于其它起重举升车辆;二是“高适应性”,由于施工场所环境的“非结构性”,即其工作环境不可预知并且多变,因此要求对环境具有适应能力;三是“高效率”,目前使用的行业经常用于抢修作业,并且多为室外或野外作业,作业环境条件差,所以要求其具有较高作业效率。
升降平台毕业论文..第一篇:升降平台毕业论文..绪论1 绪论目前,升降平台广泛用于汽车、集装箱、模具制造,木材加工,化工灌装等各类工业企业及生产流水线,满足不同作业高度的升降需求,同时可配装各类台面形式(如滚珠、滚筒、转盘、转向、倾翻、伸缩),配合各种控制方式(分动、联动、防爆),具有升降平稳准确、频繁启动、载重量大等特点,有效解决工业企业中各类升降作业难点,使生产作业轻松自如。
如今的主要几种升降机构:按照升降平台构的不同分:剪叉式升降平台、升缩式升降平台、套筒式升降平台、升缩臂式升降平台、折臂式升降平台。
按移动的方法不同分:固定式升降平台、拖拉式升降平台、自行式升降平台、车载式升降平台、可驾驶式升降平台。
其中液压升降台,采用液压技术,升降平稳、噪音低。
垂直丝杠升降台采用丝杠传动方式,实现双层台面的升降,根据需要可多块组成升降台群,能在行程范围内组成不同的台阶,满足会议和演出的需要,是舞台上搭设亭、台、楼的理想道具。
水平丝杠升降台,该结构的升降台具有土建量小、所需基坑浅、行程大,运行平稳,噪音低定位准确、造价低等优点,采用水平丝杠传动,通过剪叉结构实线台面的升降运动,在行程范围内可任意停止。
链条式升降台具有良好的导向机构,保证设备运行时无倾斜。
齿轮齿条式升降台,传动精确,造价高。
螺旋器升降台具有普通升降台的全部功能,主要特点是设备占用基坑小,行程大。
设备高度仅200~500mm,行程可达14m。
当舞台建在2层以上的建筑物时,因空间受到限制时尤为适合。
本次设计的升降台是采用液压的驱动方式,它结构坚固,升降平稳,操作简单,维护方便等特点。
适用于仓库、机场、车站、工厂等需要搬运、装卸和高空作业的场所。
本设计的优点是:(1)利用国内外先进技术和成功经验,结合剪叉式液压升降台的具体使用要求,用最少的液压元件来实现单叉式液压升降台应具备的各种动作(如:起动、上升、下降、快降、停止等)。
1 装配升降定位系统工作状况分析(2)设计采用两片剪叉式机构,升降平稳,升降行程放大作用突出,结构简单可靠。
10米升降车工作平台结构优化摘要:应用Solid works三维建模软件建立10米升降车工作平台三维模型,运用Solid works Simulation模块建立工作平台有限元模型,通过有限元分析得到工作平台结构改进前及改进后的应力及位移。
由分析计算结果可知,改进后的工作平台强度更高,且重量更轻,适用于高空作业,为高空作业平台的结构优化设计提供了参考依据。
关键词:Solid works;工作平台;结构优化1 引言10米升降车是高空作业的专用设备,而升降车工作平台的重量和强度是决定升降车可靠性和安全性的决定因素之一。
现有升降车工作平台采用方钢焊接而成,重量1064KG。
然而在某些极端条件下,如天气环境的影响,对高空作业的安全性提出了更高的要求。
所以需要对升降车工作平台进行结构优化设计,在保证机械强度的前提下,尽可能的降低平台重量。
在综合各种工况及工程材料的力学性能后,决定用H型钢替代原工作平台方钢,改后的工作平台重量902KG,重量降低162KG。
为了更加准确的了解改进后工作平台结构的合理性,本文对工作平台的机械强度进行有限元分析。
2工作平台模型建立应用有限元方法进行强度分析,建立模型的准确程度及好坏对分析的结果影响很大。
升降车工作平台结构复杂,如果在建立模型的过程中将所有零部件都创建出来,在建立有限元模型时可能形成很多的畸形单元,还会增大计算量降低计算精度,而且有时会对分析结果进行误导,甚至无法分析。
故,在应用Solid works建立模型时,忽略一些细小复杂且对分析结果影响不大的特征,且对圆角、倒角、螺纹孔等细小结构进行简化。
经简化后运用Solid works软件建立的三维模型,如图1所示。
图1 升降车工作平台3 载荷施加及边界条件本文主要对工作平台强度进行分析,在进行网格划分后,施加力和位移约束即可。
力为工作平台额定载荷即两个维修人员的体重及工具(400KG),工作范围为整个平台上面,为了模拟极限工况下,将力施加在距离平台支撑柱最远的边缘区域。
本课题首先对国内外高空作业车的发展进行了概括,提出了发展中的不足,简要介绍了高空作业车的组成,然后对目前国内生产技术不完善的混合臂和伸缩臂式高空作业车的关键结构进行了设计,同时对工作斗调平技术和液压系统等关键技术进行了研究分析。
重点研究了伸缩臂的结构、运动特点,并对其进行了强度校核。
根据高空作业车安全性要求高,工作幅度大,结构复杂等特点,提出了工作臂、副车架以及工作斗调平机构的研究设计方法。
该课题以混合臂式高空作业车为研究对象,详细阐述了伸缩臂的结构设计、变形研究;副车架结构设计、工作稳定性分析;高空作业车的工作斗调平系统的研究分析;液压系统的设计计算。
课题采用积分法对伸缩臂结构进行应力分析、变形分析。
最后,对研究分析结果进行了试验和验证,将试验结果和理论分析结果进行了对比,通过对比分析进一步验证了本文提出的设计方法,对于同类型高空作业车研究计算,具有一定的参考价值。
关键词:高空作业车;结构设计;调平系统研究;液压缸This paper arranged as follows. The first part is the summary of the development of aerial working platform at home and abroad, and put forward some shortages during the development. There is a brief introduction of the component parts of the aerial working platform. This paper introduces a new design proposal of the domestic production technology of mixing arm and telescopic arm aerial working platform. Meanwhile, the analysis can also be seen in the working bucket leveling, hydraulic systems and other key technology. This paper mainly focuses on the telescopic structure, movement characteristics, and its strength check. According to the special requirements of aerial vehicles because of the high security, large in range and the complicated structure, the special design was used in the working arm, subframe and bucket leveling institutions. The subject is based on the study of mixing arm of aerial working platform. The subject describes the structural design of the telescopic boom in detail, and analysis the design of subframe structure design and the job stability. The aerial working platform bucket leveling system analysis and hydraulic syetem design are also mentioned here.the subject adopts integration method on the telescopic structure stress analysis and deformation analysis. The results of research and analysis are also compared in this part. The new design method is created through comparative analysis. And it is an useful guideline for the same type of aerial working platform.Key words: Aerial working platform; Structure design; The research of leveling system; The hydraulic cylinder目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (V)1 绪论 (1)1.1本课题的研究内容和意义 (1)1.1.1课题研究背景 (1)1.1.2 课题研究的意义 (1)1.2高空作业机械的国内外发展概况 (1)1.2.1高空作业机械的国外发展状况 (1)1.2.2高空作业机械的国内发展状况 (2)1.3高空作业车的组成 (2)1.3.1专用底盘 (2)1.3.2工作臂架 (3)1.3.3三维全旋机构 (3)1.3.4电气与液压系统 (3)1.3.5安全装置 (3)1.4课题研究的内容 (4)2伸缩臂结构分析 (5)2.1伸缩臂的结构 (5)2.2工况分析 (6)2.3伸缩臂强度计算分析 (6)2.3.1 危险工况1计算 (7)2.3.2 危险工况2计算 (7)2.4伸缩臂变形计算 (8)2.4.1 力学模型的建立 (8)2.4.2 弹性位移的计算 (9)2.4.3 计算结果 (12)2.5伸缩臂强度校核 (12)2.5.1计算基本臂臂的截面尺寸 (14)2.5.2对下臂进行正应力校核 (15)2.6本章小结 (16)3副车架结构及分析 (17)3.1副车架结构 (17)3.2支腿反力的计算 (17)3.3转台回转系统 (21)3.4本章小结 (22)4工作斗调平机构的研究 (23)4.1工作斗调平结构模型 (23)4.2调平机构液压系统 (25)4.3本章小结 (26)5液压油缸的设计计算 (27)5.1伸缩变幅油缸的结构 (27)5.2伸缩变幅油缸的设计计算 (27)5.2.1确定液压缸类型和安装方式 (27)5.2.2确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸 (27)5.3本章小结 (31)6结论与展望 (32)6.1结论 (32)6.2展望 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)1 绪论1.1本课题的研究内容和意义1.1.1 课题研究背景现如今我国经济的飞速发展以及政府对基础设施建设的力度逐渐增大,高空作业平台的需求量不断增加,市场前景非常广阔。
然而由于我国对于高空作业平台的研究开发起步较晚,对其核心技术掌握的不足以及加工工艺的落后等方面的原因,使得我国高空作业产品的使用功能、安全性等方面得不到充分的质量保证。
通过对目前高空作业产品市场的发展趋势和广泛的市场研究,发现国内产品具有类型单一、设计粗糙等缺陷,无法满足很多特殊施工环境的要求[l],因此我国高空作业设备大多依赖进口。
虽然国外产品功能完善、性能比较优秀,但是由于价格太高,对很多建设公司或者施工方来说成本占用比例过大,使得利润空间降低。
因此,研发生产属于我国自主品牌的高性能的高空作业平台有着极其重要的经济价值和战略意义。
高空作业平台是用来运送工作人员和工作装备到指定高度进行作业的一种大型工程机械设备,并广泛用于电力、路灯、市政、园林、通信、机场、造(修)船、交通、广告、摄影等高空作业领域。
国家标准GB3608.93《高处作业分级》规定:VL在坠落高度基准面2m以上(含2m)有可能坠落的高处进行作业,都称为高处作业。
"因此为保障工人在高处作业的安全性,出现了越来越多的高空作业设备,然而随着科技的发展和人们对使用要求的增加,传统的高空作业设备已经无法满足人们的需求,专用高空作业平台技术在最近几十年来得以快速发展。
1.1.2 课题研究的意义随着社会的进步和发展,人们对于产品的人性化要求越来越高,因此在产品结构设计的过程中应坚持人性化思想[2],以人机工程学原理为指导充分分析研究产品各方面因素,提出相应的设计方案。
本课题在充分研究产品性能的基础上,对高空作业平台的功能模块进行了充分的结构分析,并根据其各方面的特殊性提出了相应的设计要求,指导其结构设计,因此课题研究的意义主要体现在以下几个方面:(1)通过本课题的研究,掌握混合臂高空作业车金属结构件的设计理论和分析方法,了解高空作业车结构件的工作规律,从而达到减轻自重、优化结构、提高可靠性的目的,为研制系列伸缩臂、混合臂高空作业车奠定良好的基础。
(2)对车载式高空作业平台进行模块划分,将其分为工作平台、操作系统、运动系统和支持系统几个部分进行分别研究,对每一部分进行充分的结构分析,结合产品的相关标准和设计原则,对其结构设计进行指导。
在课题的研究过程中结合产品的使用功能,通过计算机建模,在保证实现基本功能的基础上,总结相应的外观设计理论,以指导后续系列产品的结构设计,同时对于其它机械产品的外观设计研究具有一定的理论指导意义。
1.2 高空作业机械的国内外发展概况1.2.1 高空作业机械的国外发展状况高空作业车发展起步较早的欧美等发达国家和地区,从20世纪20年代就开始研制,发展历史久远,生产技术也很成熟,具有生产技术水平高、作业车的作业高度大、规格齐全、结构型式丰富、功能多样等优点。
总体来看,技术和市场均已很成熟,产品能够进行高空作业、抢险、救援、消防等复杂工作,作业平台的最大载荷可达500kg,最大作业高度已经超过100m,这是我国目前无法设计达到的高度,同时具有各种安全保护措施,很好的保障了工人的安全。
大型产品特点是科技含量高、研制与生产周期较长、投资大、市场容量有限,但市场竞争相对较少,产品的利润相对较高。
如美国Genie公司、JLG公司和法国HAULOTTE公司在高空作业平台产品都形成了系列化,与此同时,产品更新换代的周期明显缩短。
这大大提高了企业在国际市场中的竞争能力和企业的抗风险能力。
1.2.2 高空作业机械的国内发展状况我国产品在质量和性能上与国外优秀产品虽然存在一定的差距,但是随着科技的不断发展,产品的功能和性能已经逐渐趋于同质化[3],因此必须通过对我国高空作业机械产品与国外先进企业产品进行分析和比较,找出发展问题的之所在,并提出相应的解决方案。