随着城镇化建设的快速发展,城市建筑向高大和多样性方向发展,高层建筑、体育场馆、机场候机楼、宾馆等建筑的内外立面和大堂空间结构安装、清洗、维护和装饰作业的需求越来越多,对适合于此类建筑物施工的设备需求量与日俱增。采用适合高大空间施工作业、移动方便的高空作业平台,可实现施工效率高、施工速度快、使用安全、节能环保等优势,是实现高大建筑空间施工作业要求的***设备。 伸缩臂是高空作业平台的重要承载部件之一,也是整机结构强度相对薄弱的部分,其力学性能对机械的正常运转有直接影响。本文依托国家科技支撑计划项目《无脚手架安装作业装备技术研究与产业化开发》(项目编号:2008baj09b07),结合pro/e和大型有限元通用程序ansys建立伸缩臂结构的有限元模型,根据《起重机设计规范》对伸缩臂的载荷及约束进行简化处理,并对其结构进行了有限元结构分析,从而求得伸缩臂结构在几个典型工况下的静态变形和应力。根据分析结果,将伸缩臂结构重量较轻作为优化设计的目标,采用ansys的优化平台,提取截面特性,建立伸缩臂结构优化问题的数学模型,对其截面进行尺寸优化。针对该型高空作业平台的伸缩臂变幅铰点位置确定,依据多目标优化理论和理想点法,建立了变幅铰点优化的数学模型,并对其求解,得出优化结果。, 伸缩臂式叉装车是一种新兴的物料搬运机械,它具备越障装卸和掏箱作业方便、容易达到较高的举升高度和具有更好的灵活性特点,越业越广泛地应用于仓储、建筑和军事等多种领域.主要内容包括:通过对叉装车伸缩臂举升油缸所在变幅三铰点机构进行运动和受力分析,构造了机构优化目标,分析提出了恰当的设计变量和约束条件,建立了完整的数学模型.通过用约束变尺度数学模型进行多目标化求解,得到满意结果.该文首先对货叉平动误差规律、产生的原因以及机构的受力进行细致研究,针对以往带液力变矩器变速箱动力匹配计算困难和***叉装车整车动力性能要求难点, 本文针对简单的六边形截面形状伸缩臂,基于叠加原理提出了整体弯曲应力叠加局部弯曲应力的伸缩臂接触区应力解析计算数学模型。该模型首先计算在额定载荷作用下臂体整体弯曲应力,然后将接触区的臂体分离出来,建立局部分析模型求解局部弯曲应力,最后将这两项应力叠加得到接触区的总应力。在局部应力分析模型中,提出了臂体间接触载荷沿滑块边部狭窄区域分布的假设,该假设较传统的臂体间接触载荷沿滑块整个表面均匀分布的假设更符合实际情况。针对较复杂的八边形截面形状伸缩臂,建立了参数化有限元模型。采用面面接触单元来模拟伸缩臂臂体与滑块之间的接触关系,选择较危险工况对伸缩臂进行了有限元静力结构分析,通过与实验样机的应力测试结果进行比较,验证了有限元分析结果的准确性。为提高伸缩臂整体模型计算效率,同时保证臂体接触区域应力计算精度,本文开发了平衡力系边界条件子模型方法:将从整机粗网格模型分析结果提取的平衡力系边界条件施加到准确构建的子模型来准确求解局部结构应力。当由于整体模型简化,使得局部几何模型的刚度与真实结构刚度有显着差异时,该方法解决了应用传统子模型方法将从整机模拟结果得到的位移插值边界条件直接施加到重新构建的准确子模型的边界来求解导致子模型边界应力与整机模型中的应力相差甚远的问题。该方法也为大型机械的局部结构分析提供了一种有效的分析方法。应用新开发的子模型方法,分析了滑块几何参数对八边形截面伸缩臂臂体间接触区域应力影响规律,为滑块尺寸优化设计提供了理论依据,使其能够充分降低接触区域应力。最后对某八边形截面伸缩臂结构进行了优化设计,以伸缩臂截面几何形状参数以及相邻臂体搭接长度参数为设计变量,以伸缩臂结构的***等效应力为强度约束条件,变幅平面***静位移和回转平面***静位移为刚度约束条件,以薄壁件的局部屈曲为结构失稳约束条件,实现了臂体轻量化设计。新子模型法的运用使结构优化效率显着提高,优化后臂体结构满足强度、刚度设计要求,与传统设计相比减重量达17.8%,优化后伸缩臂结构已经应用于新产品。, 其次,详细介绍了该车各部分的结构形式及其工作原理,对部分主要金属结构件进行了理论分析,包括工作臂的强度和刚度分析、同步伸缩机构的受力分析以及各支腿支反力的计算。然后,利用ansys软件的apdl语言建立整机的参数化三维有限元模型,对后方作业时的两种危险工况进行静力分析,获得了所有零部件的应力分布及变形等详细结果,从结果中提取工作臂强度和刚度分析结果、同步伸缩机构的受力结果以及各支腿支反力结果,与理论解析计算结果对比,验证了有限元模拟的准确性。最后,对整机模型进行模态分析,确定了结构的固有频率,对上车模型进行屈曲分析,得到了结构的***屈曲载荷,验证了结构满足稳定性要求。本文的分析结果已用于实际生产,指导了该产品的设计,缩短了其设计周期,降低了其开发成本,同时为同类型产品的开发设计, 自卸砂船折叠伸缩式皮带架,它由拉杆机构(1)、船身(2)、一级臂(3)、四杆机构(4)、伸缩主臂(5)与伸缩副臂(6)组成;并在伸缩主臂(5)上安装有伸缩马达(7),在伸缩副臂(6)上安装有链条(8);船身(2)与一级臂(3)通过拉杆机构(1)连接安装;一级臂(3)与伸缩主臂(5)通过四杆机构(4)连接安装;伸缩主臂(5)通过伸缩马达(7)连接链条(8)控制伸缩副臂(6)的伸缩;该皮带架在满足自卸舶其高效卸货功能性的前题下,在自卸沙输送机上加装了伸缩臂,不仅能够很好的使用不同的环境作业,而且在不工作状态能够尽可能的把各级臂收回,使船的稳定性大大提高,安全性能较高