施工升降机的轻量化研究

发布时间：2020-06-02 03:27

【摘要】：国内施工升降机经过多年研究和发展,从最初的模仿到拥有自主创新技术,已取得了很大的进步。但与发达国家相比,仍存在很大的差距,在结构的设计及材料的分布上尤为突出。本文针对施工升降机结构繁杂,材料分配不尽合理等问题进行轻量化研究,本文所做的主要工作如下:1.根据施工升降机的整体结构,选择施工升降机质量占比最多,结构最复杂的吊笼及导轨架为研究对象,结合吊笼和导轨架的具体结构制定轻量化研究方案。2.基于《GB/T10054-2005施工升降机》对吊笼进行轻量化研究。在概念设计阶段,结合施工升降机的运行工况,对吊笼进行拓扑优化,并验证拓扑优化结果的可制造性。在详细设计阶段,参考原吊笼的零部件的基本形状,确定吊笼零部件的最初尺寸,并采用尺寸优化对吊笼零部件的基本尺寸作进一步优化。3.对导轨架的主要组成元件标准节进行拓扑优化,得到新的标准节模型。根据导轨架的安装高度不同进行分类,并针对不同的安装高度对标准节主弦杆壁厚进行尺寸优化。4.采用有限元强度分析及模态分析对吊笼及导轨架的优化结果进行验证,并根据分析结果对优化后的吊笼及导轨架模型进行改善。通过优化前后吊笼及导轨架的材料的使用体积对比检验轻量化效果。对吊笼和导轨架在保证强度及刚度的基础上进行优化设计,对其结构重新布局,得到最佳的材料分布,从而为相关企业提供了设计参考,实现了吊笼及导轨架的轻量化。
【图文】：

施工升降机组成图

是由若干标准节用螺栓联接而成的多点空间桁架结构，是传动小车的运行轨道，，同时也是吊笼的运输物料的路径。标准节底部通过底架连接将其固定，为防止导轨架过高而倾倒发生安全事故，故每隔 3-1固定在建筑物上。在导轨架的顶端安装限位挡板防止施工升降机在运作不当，吊笼及传动小车冲出导轨架而发生意外。由主弦管、齿条、角钢框架、斜腹杆、连接角钢等采用胎膜焊接而成位置稳固牢靠多采用冲压工艺。标准节的类型根据截面形式可以大致。标准节之间利用锥管连接，可以根据安装高度的不同增减标准节标准节多采用 Q345 号钢制造而成，根据不同工况的需求进行单、双笼运行的工况，只在标准节的一侧安装齿条。双笼运行工况必须在标安装齿条。常用标准节型号一般为 650mm 650mm 1508mm。如图
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH211.6

【参考文献】

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本文编号：2692532