高空作业平台伸缩臂的有限元荷载及约束处理
2017/7/1 8:32:05 点击：
高空作业平台伸缩（伸出和缩进 比喻在一定限度内的变通)臂的有限元荷载及约束处理高空作业平台伸缩臂的有限元荷载及约束处理
1、载荷处理
参照《起重机设计手册》，定义始终和经常作用在高空作业平台上的载荷为基本载荷，正常工作状态时受到非经常性作用的载荷为附加载荷，这两类载荷的组合是高空作业平台工作时可能出现的最大载荷。其组合情况如下：自重、最大起重量、急剧起制动引起的动力载荷、重物偏摆引起的载荷、风载荷。这类载荷用于对传动零件、金属结构件进行强度、稳定（解释:稳固安定；没有变动)性计算和整体抗倾覆稳定性(The stability of)计算。
高空作业平台伸缩（伸出和缩进 比喻在一定限度内的变通)臂的自重载荷包括伸缩臂结构(Structure)自重和伸缩机构（organization)自重。吊篮在起升或下降(descend)制动时对金属构件产生影响，因此结构自重应该乘以相应的冲击系数。
吊重载荷包括飞臂、吊篮和吊篮内承载物的重力。载荷在突然起升、下降或制动时，会给承载的构件产生附加的动载荷，需乘以一定的动载系数。
伸缩（伸出和缩进 比喻在一定限度内的变通)臂结构的自重通过在有限元模型中施加重力加速度的方法由程序(procedure)自动运算。液压升降机是由行走机构、液压机构、电动控制机构、支撑机构组成的一种可升降的机器设备。由于有的结构部件进行了简化，故有限元模型中的结构自重会低于伸缩臂的实际重量，可通过增大材料密度或其他可行方式来补偿结构自重。
重物偏摆引起的载荷是由高空作业平台行走时所产生的，本文分析(Analyse)的高空作业平台不允许带载行驶，故不考虑（consider)此项载荷。
高空作业平台的起升高度在0～100m，此范围内风载荷与吊重载荷相比较小，因此实际计算时不考虑（consider)风载荷的影响。
2、约束处理
伸缩臂的整体结构约束，在基本臂根部与铰座处，约束3个平移自由度和2个转动自由度(ROT
Y、ROTZ)，释放绕销轴心回转的转动自由度(ROTX)。设有防止升降机超载的安全保护装置。设有防止液压管路破裂的安全保护阀。设有停电情况下的应急下降装置。变幅油缸与基本臂的铰接处施加同样的约束，使其有一个转动的自由度，限制各个方向的平动。对于一些单元的其他约束，由有限元软件系统自动添加。
伸缩（伸出和缩进 比喻在一定限度内的变通)臂工作时各节臂之间靠滑块(slide block)接触和挤压来传递（transmission)力，通过节点耦合技术模拟滑块与各节臂的接触，这样可以使液压（hydraulic)升降机分析(Analyse)的模型是线性的，可大大减少使用“接触”模型带来的非线性的反复迭代计算。液压升降平台分为：四轮移动式升降平台、二轮牵引式升降平台、汽车改装式升降平台、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、 起升高度从1米至30米不等。工作时滑块与节臂问有相对滑动趋势，因而其切向自由度不能耦合，而其法向自由度必须耦合。
结束语
(1)利用ANSYS对伸缩臂整体结构(Structure)的两种极限工况进行了分析，得出两种工况下的整体变形和整体应力，最大变形发生在四节臂头部为0．226567m，最大等效应力出现在滑块(slide block)交接处为150MPa，通过验证(Experimental)，确定满足设计的要求。液压升降平台分为：四轮移动式升降平台、二轮牵引式升降平台、汽车改装式升降平台、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、 起升高度从1米至30米不等。液压升降机是由行走机构、液压机构、电动控制机构、支撑机构组成的一种可升降的机器设备。
(2)通过获取(obtain)危险截面和应力最大处的局部（part)区域(两节臂的滑块接触处、变幅油缸铰接处)的应力分布图，对危险截面以及最大应力处做进一步的分析验证，结果满足设计要求，对伸缩（伸出和缩进 比喻在一定限度内的变通)臂的设计提供了有价值的参考依据。升降货梯是一种起重升降机械设备，升降货梯升降系统，靠液压泵站驱动，故也被称作液压升降货梯。
(3)两种工况出现的危险截面和最大应力的位置（position )是相同的，故设计时要注意这些危险截面和最大应力处的处理，必要时可以采用增加筋板等措施（指针对问题的解决办法)，以提高该部位的强度。
专业生产(Produce)系列液压（hydraulic)升降机的专业企业，是液压升降机、铝合金(熔点660℃)升降机、升降舞台专业定点生产厂家之一，本厂生产设备精良，检测手段齐全，技术力量雄厚，产品有六大系列五十多个品种，各项性能和技术指标（target aim)均达到国家行业标准，随着多年改革开放的步伐,公司得到了快速发展，现已成为国内主要的液压升降机生产企业。
1、载荷处理
参照《起重机设计手册》，定义始终和经常作用在高空作业平台上的载荷为基本载荷，正常工作状态时受到非经常性作用的载荷为附加载荷，这两类载荷的组合是高空作业平台工作时可能出现的最大载荷。其组合情况如下：自重、最大起重量、急剧起制动引起的动力载荷、重物偏摆引起的载荷、风载荷。这类载荷用于对传动零件、金属结构件进行强度、稳定（解释:稳固安定；没有变动)性计算和整体抗倾覆稳定性(The stability of)计算。
高空作业平台伸缩（伸出和缩进 比喻在一定限度内的变通)臂的自重载荷包括伸缩臂结构(Structure)自重和伸缩机构（organization)自重。吊篮在起升或下降(descend)制动时对金属构件产生影响，因此结构自重应该乘以相应的冲击系数。
吊重载荷包括飞臂、吊篮和吊篮内承载物的重力。载荷在突然起升、下降或制动时，会给承载的构件产生附加的动载荷，需乘以一定的动载系数。
伸缩（伸出和缩进 比喻在一定限度内的变通)臂结构的自重通过在有限元模型中施加重力加速度的方法由程序(procedure)自动运算。液压升降机是由行走机构、液压机构、电动控制机构、支撑机构组成的一种可升降的机器设备。由于有的结构部件进行了简化，故有限元模型中的结构自重会低于伸缩臂的实际重量，可通过增大材料密度或其他可行方式来补偿结构自重。
重物偏摆引起的载荷是由高空作业平台行走时所产生的，本文分析(Analyse)的高空作业平台不允许带载行驶，故不考虑（consider)此项载荷。
高空作业平台的起升高度在0～100m，此范围内风载荷与吊重载荷相比较小，因此实际计算时不考虑（consider)风载荷的影响。
2、约束处理
伸缩臂的整体结构约束，在基本臂根部与铰座处，约束3个平移自由度和2个转动自由度(ROT
Y、ROTZ)，释放绕销轴心回转的转动自由度(ROTX)。设有防止升降机超载的安全保护装置。设有防止液压管路破裂的安全保护阀。设有停电情况下的应急下降装置。变幅油缸与基本臂的铰接处施加同样的约束，使其有一个转动的自由度，限制各个方向的平动。对于一些单元的其他约束，由有限元软件系统自动添加。
伸缩（伸出和缩进 比喻在一定限度内的变通)臂工作时各节臂之间靠滑块(slide block)接触和挤压来传递（transmission)力，通过节点耦合技术模拟滑块与各节臂的接触，这样可以使液压（hydraulic)升降机分析(Analyse)的模型是线性的，可大大减少使用“接触”模型带来的非线性的反复迭代计算。液压升降平台分为：四轮移动式升降平台、二轮牵引式升降平台、汽车改装式升降平台、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、 起升高度从1米至30米不等。工作时滑块与节臂问有相对滑动趋势，因而其切向自由度不能耦合，而其法向自由度必须耦合。
结束语
(1)利用ANSYS对伸缩臂整体结构(Structure)的两种极限工况进行了分析，得出两种工况下的整体变形和整体应力，最大变形发生在四节臂头部为0．226567m，最大等效应力出现在滑块(slide block)交接处为150MPa，通过验证(Experimental)，确定满足设计的要求。液压升降平台分为：四轮移动式升降平台、二轮牵引式升降平台、汽车改装式升降平台、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、 起升高度从1米至30米不等。液压升降机是由行走机构、液压机构、电动控制机构、支撑机构组成的一种可升降的机器设备。
(2)通过获取(obtain)危险截面和应力最大处的局部（part)区域(两节臂的滑块接触处、变幅油缸铰接处)的应力分布图，对危险截面以及最大应力处做进一步的分析验证，结果满足设计要求，对伸缩（伸出和缩进 比喻在一定限度内的变通)臂的设计提供了有价值的参考依据。升降货梯是一种起重升降机械设备，升降货梯升降系统，靠液压泵站驱动，故也被称作液压升降货梯。
(3)两种工况出现的危险截面和最大应力的位置（position )是相同的，故设计时要注意这些危险截面和最大应力处的处理，必要时可以采用增加筋板等措施（指针对问题的解决办法)，以提高该部位的强度。
专业生产(Produce)系列液压（hydraulic)升降机的专业企业，是液压升降机、铝合金(熔点660℃)升降机、升降舞台专业定点生产厂家之一，本厂生产设备精良，检测手段齐全，技术力量雄厚，产品有六大系列五十多个品种，各项性能和技术指标（target aim)均达到国家行业标准，随着多年改革开放的步伐,公司得到了快速发展，现已成为国内主要的液压升降机生产企业。
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