摆臂式升降工作平台的结构设计与关键技术研究

发布时间：2020-11-12 11:59

　　 本文所设计分析的摆臂式升降工作平台,用于“神光Ⅲ号”大型激光器的靶室维护,属于一种新型的、具有特殊用途的起重机。该设备具有回缩尺寸小、伸缩量、工作幅度大等特点,非常适用于作业空间狭小、尺寸要求严格的工作环境,具有非常强的使用价值。 针对光电靶球现场的空间和技术要求,本文首先提出了三种解决方案,分别为剪叉式升降机、三节套筒式组装工作机和多级伸缩臂式升降机,并对每种方案的特点进行了详细介绍,通过认真比对各套方案的优缺点,确定了最终方案——多级伸缩臂式升降机。在总体方案基础上,进行了详细的结构设计。该升降机由四个子模块组成,分别为摆臂机构、伸缩臂机构、回转机构和行走小车。本文详细阐述了各子模块的设计原则、机构特点,并对关键部件进行了校核计算。为了使设计更为可靠合理,本文在结构设计的基础上对垂直式升降平台进行了静力分析和动态性能研究。利用有限元软件Ansys建立了应用板壳和梁杆单元的有限元模型,对整体设备进行了静强度分析,计算出整体设备及各组成模块在最危险工况下的应力和变形,检验了设备的静态可靠性。为了使计算更加可靠并对比利用板壳和梁杆单元建模的差异,在另一款有限元软件SAP84中,利用梁杆建模来模拟伸缩臂和摆臂机构,通过比对结果,进一步确认了计算的准确性,并比较出两种建模方法的差异。 由于该设备质量较大,同时工作中频繁启停,在静力计算后,本文对其进行了动态性能的研究,包括摆臂机构动力学研究和整体设备的模态分析。应用等效元素法建立了摆臂机构的动力学模型,并应用Adams软件进行了动力学仿真,生成了一系列执行机构的动力学特性曲线,为机电系统的控制提供了依据;为了防止共振,本文进行了模态分析,应用Ansys建立整体模型后,确定了整体设备的各阶固有频率和模态振型。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH211.6
【部分图文】：

图 1-1 靶场维护设备总体图Figure1-1 maintenance facilities in the working field1.2 国内外综述1.2.1 国内垂直升降平台的发展现状作为垂直运送人员及物料的提升机械，传统的施工升降机。主要由导轨架、吊笼、外笼、传动装置、安全装置和附墙施工升降机的架设高度已由过去的标准架设高度 100m 以内，这一架设高度的施工升降机也十分普遍。其提升速度已由60m/Pmin，80m/Pmin 以及最高可达 96m/Pmin。国产施工升降单笼基本上不超过 2000kg。但这些设备大都属于大型设备，大。由于本设备为小型升降机，即特殊的摆臂工作平台，需要捷，用传统的架设升降机显然不太合适。所以适于选择一些

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文目前，国内这种成型的产品很多。主要有：剪叉式工作平台，套缸式工和曲臂式工作平台。如图 1-2 所示。其升降最大高度多为 20m 左右。从上完全满足靶室维护设备的要求。它们的共同特点是，自重轻，升速较方便快捷，动力源简单。

缩油缸、汽缸技术在国外已经相对成熟，生产出作平台的难度并不是很大。在美国的“NIF Proje室维护装置。如图 1-3，就是 NIF 的靶室维护设备臂机构为主体的工作装置。且该设备在 2005 年就
【引证文献】

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1 李钦奉;江伟;张礼军;高楠楠;;多功能高空作业平台伸缩臂的有限元分析与优化[J];机械设计与制造;2012年05期

2 李钦奉;江伟;李东生;朱凤梅;;一种新型多功能高空作业平台的设计与分析[J];组合机床与自动化加工技术;2012年05期

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1 江伟;多功能高空作业平台设计及关键机构动态特性分析[D];江苏科技大学;2012年

本文编号：2880721