高空作业车作业臂的结构设计与动态性能研究
发布时间：2021-02-19 07:44
随着我国经济水平的持续提升,越来越多的高层建筑作业和大高度市政建设需要高空作业车的助力。由于高空作业车使用范围的扩大和使用数量的增加,人们越来越重视其使用过程中的安全性和稳定性,所以对高空作业车作业臂的性能研究是十分必要的。本文根据企业要求的性能参数与相应的国家标准首先对高空作业车的作业臂结构进行了理论设计和计算验证,并以此作为接下来的研究对象。其次,把设计结果进行三维建模,将模型导入ANSYS转化为对应的有限元模型,在高空作业车的最大工作高度和最大工作幅度两种危险工况下进行力学性能分析,计算获知作业臂在这两种危险工况的应力和位移变形情况,计算结果表明强度满足要求,整体臂架的位移变形过大,将臂架的重叠部分加长后,位移变形回归到许用值之内,作业臂满足了强度和刚度要求;接下来对作业臂在这两个危险工况进行了结构动态自由模态分析,得到了前六阶的振形,根据振源性质给出了相应的使用建议;最后对作业臂进行了轻量化优化,在保证刚度和强度的情况下,降低总质量95.331kg,减少幅度为6.92%。然后将作业臂在ADAMS中根据运动关系构建虚拟样机模型,以三铰点位置参数为自变量,以液压缸受力峰值最小和液压...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
剪叉式高空作业平台[6]
表 1-1 高空作业车类别高空作业车类别 具体形式作业臂展开方式立式升降式折叠臂式混合臂式作业臂形状直臂式曲臂式驱动方式自动式手动式立式升降式高空作业平台，运动方向限制在上下方向，如图 1-1、图示。它的优点就是形式简易，控制操作稳定，承载范围大，工作可靠。是受限于结构本身的限制，水平移动的范围受限，工作幅度不大，由于稳定性的原因，作业高度比较低，由于底盘的结构限制，只适合地面较的工作环境。鉴于这些限制，国内市场对这种结构形式的高空作业车需求
图 1-3 折叠臂式高空作业车[8]式高空作业车，借助一定的物理机构达到作业臂的收缩状态下，所有的工作臂收缩到最外部的主臂中，大大缩用更小的专用底盘，降低整体成本，在运输移动的过程和稳定性；工作状态下，各节工作臂以特定的方式展开缩液压缸以及绳排机构达到相应的工作高度和工作幅度出速度可以调节，安全性能得到提高，工作人员体感更安全性，这种形式的高空作业车越来越受到市场的青睐
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国大高度高空作业车市场发展现状[J]. 丁剑平,蔡雷. 建筑机械. 2017(06)
[2]中国高空作业平台市场需求到底有多大?[J]. 李响. 工程机械文摘. 2016(01)
[3]国内高空作业车产销量数据概览[J]. 张海纯. 今日工程机械. 2015(07)
[4]基于Matlab/Simscape的汽车起重机变幅机构的优化与仿真[J]. 钱森,訾斌,曹建斌,孙辉辉. 机械传动. 2012(08)
[5]我国高空作业车研究进展综述[J]. 黄桂芬,陈铭年. 机电技术. 2012(01)
[6]国内外高空作业机械的现状及发展趋势(上)[J]. 张华,李守林. 建筑机械化. 2011(03)
[7]浅谈我国高空作业车发展[J]. 夏秀峰. 建筑机械化. 2010(09)
[8]ADAMS和ANSYS在机构分析中的应用（英文）[J]. 郑晓亚,尤军峰,张铎,徐超. 固体火箭技术. 2010(02)
[9]我国高空作业车行业发展与展望[J]. 张华,霍玉兰. 建筑机械. 2009(23)
[10]基于整体建模的混凝土泵车结构强度分析与试验研究[J]. 王斌华,吕彭民,田润利. 郑州大学学报(工学版). 2009(02)
博士论文
[1]折臂式高空作业车风振疲劳损伤破坏机理研究[D]. 蒋红旗.中国矿业大学 2017
硕士论文
[1]伸缩臂式高空作业车有限元分析及变幅机构铰点位置优化[D]. 朱玉乾.燕山大学 2015
[2]高空作业车伸缩臂结构设计及有限元分析[D]. 董立娟.燕山大学 2015
[3]基于高空作业车运动范围安全性的研究[D]. 王君文.上海交通大学 2015
[4]高空作业车臂架系统多柔体动力学仿真分析[D]. 王志彪.燕山大学 2014
[5]轮式起重机设计计算平台总体部分和主臂开发[D]. 席盛.吉林大学 2013
[6]汽车起重机伸缩臂有限元分析及优化设计研究[D]. 程鹏.太原科技大学 2012
[7]18米高空作业车作业臂结构设计与优化仿真分析[D]. 吴刚.合肥工业大学 2012
[8]箱型伸缩臂滑块的接触分析及规律研究[D]. 林雪.大连理工大学 2011
[9]极限状态设计法在塔式起重机钢结构设计中的应用研究[D]. 张青.山东大学 2010
[10]折臂式高空作业车的结构设计与动态特性研究[D]. 廖红强.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3040812
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
剪叉式高空作业平台[6]
表 1-1 高空作业车类别高空作业车类别 具体形式作业臂展开方式立式升降式折叠臂式混合臂式作业臂形状直臂式曲臂式驱动方式自动式手动式立式升降式高空作业平台，运动方向限制在上下方向，如图 1-1、图示。它的优点就是形式简易，控制操作稳定，承载范围大，工作可靠。是受限于结构本身的限制，水平移动的范围受限，工作幅度不大，由于稳定性的原因，作业高度比较低，由于底盘的结构限制，只适合地面较的工作环境。鉴于这些限制，国内市场对这种结构形式的高空作业车需求
图 1-3 折叠臂式高空作业车[8]式高空作业车，借助一定的物理机构达到作业臂的收缩状态下，所有的工作臂收缩到最外部的主臂中，大大缩用更小的专用底盘，降低整体成本，在运输移动的过程和稳定性；工作状态下，各节工作臂以特定的方式展开缩液压缸以及绳排机构达到相应的工作高度和工作幅度出速度可以调节，安全性能得到提高，工作人员体感更安全性，这种形式的高空作业车越来越受到市场的青睐
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国大高度高空作业车市场发展现状[J]. 丁剑平,蔡雷. 建筑机械. 2017(06)
[2]中国高空作业平台市场需求到底有多大?[J]. 李响. 工程机械文摘. 2016(01)
[3]国内高空作业车产销量数据概览[J]. 张海纯. 今日工程机械. 2015(07)
[4]基于Matlab/Simscape的汽车起重机变幅机构的优化与仿真[J]. 钱森,訾斌,曹建斌,孙辉辉. 机械传动. 2012(08)
[5]我国高空作业车研究进展综述[J]. 黄桂芬,陈铭年. 机电技术. 2012(01)
[6]国内外高空作业机械的现状及发展趋势(上)[J]. 张华,李守林. 建筑机械化. 2011(03)
[7]浅谈我国高空作业车发展[J]. 夏秀峰. 建筑机械化. 2010(09)
[8]ADAMS和ANSYS在机构分析中的应用（英文）[J]. 郑晓亚,尤军峰,张铎,徐超. 固体火箭技术. 2010(02)
[9]我国高空作业车行业发展与展望[J]. 张华,霍玉兰. 建筑机械. 2009(23)
[10]基于整体建模的混凝土泵车结构强度分析与试验研究[J]. 王斌华,吕彭民,田润利. 郑州大学学报(工学版). 2009(02)
博士论文
[1]折臂式高空作业车风振疲劳损伤破坏机理研究[D]. 蒋红旗.中国矿业大学 2017
硕士论文
[1]伸缩臂式高空作业车有限元分析及变幅机构铰点位置优化[D]. 朱玉乾.燕山大学 2015
[2]高空作业车伸缩臂结构设计及有限元分析[D]. 董立娟.燕山大学 2015
[3]基于高空作业车运动范围安全性的研究[D]. 王君文.上海交通大学 2015
[4]高空作业车臂架系统多柔体动力学仿真分析[D]. 王志彪.燕山大学 2014
[5]轮式起重机设计计算平台总体部分和主臂开发[D]. 席盛.吉林大学 2013
[6]汽车起重机伸缩臂有限元分析及优化设计研究[D]. 程鹏.太原科技大学 2012
[7]18米高空作业车作业臂结构设计与优化仿真分析[D]. 吴刚.合肥工业大学 2012
[8]箱型伸缩臂滑块的接触分析及规律研究[D]. 林雪.大连理工大学 2011
[9]极限状态设计法在塔式起重机钢结构设计中的应用研究[D]. 张青.山东大学 2010
[10]折臂式高空作业车的结构设计与动态特性研究[D]. 廖红强.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3040812
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