导架爬升式升降工作平台标准节吊具的设计及其结构静力分析.pdfVIP

年 月 . 沈 阳建筑 大学学报 自然科学版 . . . 第 卷第 期 文章编号: ? ? ? 导架爬升式升降工作平台标准节吊 具的设计及其结构静力分析 张 珂 ,龙彦泽 ,陈建平 ,王占海。,黄小征 .沈阳建筑大学交通与机械工程学院,辽宁沈阳 ; .杭州赛奇高空作业机械有限公司,浙江杭州; .衡水学院工程技术学院,河北衡水 摘 要:目的设计一种标准节的吊具,解决导架爬升式升降工作平台的标准节在安装过程中 的传统吊绳捆绑这一方法的不足.方法利用建模,对其进行可行性分析并利用 ? 结构分析功能进行有限元分析,通过吊具的实用性及其强度的计算,同时对标准节吊具 进行改进设计,使得吊具更为优化.结果 通过计算得出,采用加强方管其最大应力为. ,满足工作要求,为标准节吊具的设计提供依据.结论确保了结构的可靠性,验证了 计算机辅助设计和优化吊具的可行性和高效性. 关键词:吊具;有限元分析; ;改进设计 中图分类号: 文献标志码:, ,,, . . ,, , , ; . . , , , ; . , ? , ,: ? ? .? . . ? . .? . :; ; ; 收稿日期: ? ?基金项目:国家十一五科技支撑计划项目 作者简介:张珂 一 ,男,教授,博士,主要从事工程装备技术、精密加工技术研究沈阳建筑大学学报 自然科 学版 第 卷 应用于导架爬升式升降工作平台的标准节在 延长线与吊钩底端相交于 点,非工作状态时 吊装过程中,传统方法是将吊绳标准节进行捆绑, 点与吊钩斜面最近点距离,即 同时,应用平台结构中的物料提升机构将标准节 . ,即当吊钩与标准节边缘接触时其边缘处 进行吊装,这种方法工作效率较低,同时吊绳的柔 与 点的水平距离不得大于 . ,并且在标准 节边缘与吊钩斜面 相接触时,在到达 点之前 性特性使得在吊装工作过程中不稳定,为吊装工连线不能处于水平状态,即如图所示在 连线 作带来不方便.为此,设计一种标准节吊具,该吊 具为刚形体,稳定性好,并靠自身机构的结构特点 竖直时, 连线未达到水平.所以才能使得吊具 点能够进入标准节的边缘,最终达到吊装过 可以自动吊装标准节,大大提高了工作效率,为标 程 一, . 准节的吊装提供方便. 标准节的机构 标准节主要由连接框、连接承插接头、立柱、 加强杆、齿条连接块等几部分组成 见图 . .吊钩; .连接板; .螺栓组件; .中问立柱; .吊环; .长臂; .短臂。 图 标准节吊具结构示意图. .连接框; .连接承插接头; .立柱; .加强杆; .齿条连接块。 图 标准节结构简图. 图 吊具吊钩结构不意图 标准节吊具的结构和受力分析 .标准节吊具是由吊环、中间立柱、长短臂、连接板、吊钩及螺栓组件等组成的,其中吊环和长短 标准节吊具的有限元分析 臂是焊接在中间立柱上的,两个连接板焊接在长 短臂下方,吊钩通过螺栓组件连接在两个连接板 . 前处理 之间¨, .标准节的自质量压力载荷 , 分别施 建立的模型是否与实际机构相接近,决定了 加在四个吊钩上 见图 . 分析结果的准确与可靠程度. 自身有着较 强三维建模能力和参数化功能 ’ . 标准节吊具的工作原理和实用性 为了考查长短臂及连接板与吊钩的强度,所 吊钩结构在 点处与连接板相铰接 见图 以对几个部件进行有限元分析.,可以旋转,结构的重心在 点处,及在非工作 模型采用 单元对定位板进行自由网 状态下吊具应是沿着 这条线成竖直方向,格划分,方管选用 与 第 卷 张 珂等:导架爬升式升降工作平台标准节吊具的设计及其结构静力分析 . 后处理进行对比,方管壁厚度为 ,连接板厚 度 ,吊钩厚度, ,将吊具的材料的后处理可根据用户的需要提取结 选用 ,材料属性设为. × “,果,得到分析后的位移、应力应变等结果,并由此 判断结构是否能正常工作 加, 见图 .最大 . ,有限元模型各个面单元及尺寸如表 所 应力应变如表 所示 示,模型如图 所示. 表 吊具各单元及参数 一 . 加 载分析中,加载的含义:一是对模型加 约束条件,二是对模型加载荷条件?.对吊具施加固定约束,限制其所有自由度,在长短臂与立柱.× .× 。 连接处施加六个自由度的全约束,在吊钩的最危险 .× .× .×.× 。 ×. .×工况点施加竖直向下的标准节的自质量压力载荷 图 吊具模型采用方管应力应变 的/ ,即川.约束及加载情况如图 所示.. × 表 模型最大应力与应变值 通过对吊具的结构静力应力应变分析,可以 发现吊具在使用方管 × 时最大应 图 有限元分析模型及约束 力为 ,而材料的屈服点为 ,并. 没有达到建筑机械 的安全系数¨ ,而采用方管 . 求 解 × 其最大应