多功能高空作业平台伸缩臂的有限元分析与优化.pdf

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1、机械设计与制造第5期270MachineryDesign&Manufacture2012年5月文章编号：100l一3997(2012)05—0270—03多功能高空作业平台伸缩臂的有限元分析与优化李钦奉江伟张礼军高楠楠(江苏科技大学机械工程学院，镇江212003)Finiteelementanalysisandoptimizationfortelescopicboomofmultifunctionhigh—altitudeplatformLIQin-feng，JIANGWei，ZHANGLi-jun，GAONan—nan(SchoolofMechanicalE

2、ngineering，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenjiang212003，China)【摘要】伸缩臂是起重机最重要的承载部件，其强度直接影-向起重机的可靠性和安全性。以检修变电站某种类型的互感器为对象，对现有的起重机进行深入研究，研制一种集高空作业平台和起重机于一体的多功能高空作业平台，在分析整机承载多种工况的基础上，针对伸缩臂的受力特点，建立了有限元模型，并进行有限元分析和优化。分析结果表明，原伸缩臂的结构存在设计缺陷，在进行结构改进和离散尺寸优化后，伸缩臂各构件受力均匀，重量减轻16．11％，满足

3、强度要求，最终获得了较为理想的伸缩臂结构。关键词：伸缩臂；有限元分析；离散尺寸优化【Abstract】Thetelescopicboomisthemostcritica!partsofcranes，thestrengthofwhichdirectlyaffectsthesecurityandreliabilityofcranes．Withinspectingsomekindofmutualinductoroftransformer(15anob—ject，如印researchoncr~rtesavailableiscarriedout,and口newmuhif

4、unctionhigh-altitudeplatformwithfunctionsofrepairingplatformandcraneisdeveloped,Onthebasisofanalysisoftheloadconditionformulti—functionhigh-altitudeplatform,finiteelementanalysismodelisestablishedaccordingtotheloadfeatureoftelescopicboom，andatthesalnetimefiniteelementanalysisandopti

5、mizationaredone．Theresuhsshowthattheoriginaltelescopicboomhasdesignflawswithstructure，whichmaybearevenforceandmeettherequire-mentoftelescopicboom’Sstrengthwithkweightreductionby16．11％afterthestructurebeingimprovedanddiscretesizebeingoptimized．Thus，moresatisfyingstructureoftelescopic

6、boomisfinallyobtainedKeywords：Telescopicboom；Finiteelementanalysis；Discretesizeoptimization中图分类号：TH16，TH218文献标识码：A杆螺母连接。通过电动机的转动转化为丝杆螺母的直线运动，从1引言而带动滑块和立柱的滑动运动。可知，当起重机完全伸展开吊重随着社会经济的快速发展，对电力系统的稳定经济运行提物且重物在水平幅值最大时是最危险状态，起重机的额定载荷为了越来越高的要求，变电站设备的安全运行对整个电网系统的eo=1000kg，起吊高度为4m，主要承受基本载荷和附加载

7、荷，受力安全运行起着至关重要的作用lll。由于相关设备的老化和不可预简图，如图1所示。测的原因导致相关设备的损坏，所以变电站现场经常需要维修，对相关的检修设备也有着严格的要求，而不同吊装负荷和起升高度所要求的设备也不同。从已有的文献资料显示，目前主要对传动方式、重载和高度高等方向对设备进行了研究，如一些科研人员以伸缩的方式为研究对象，分析了多节臂立柱的起升原理12-3~。一些科研人员以伸缩臂的结构为研究对象，分析了伸缩臂的强度和刚度。这些产品的体积比较大而且笨重，而变电站现场维修需要一种体积小，重量轻能满足现场环境的维修设备，因此设计一种集检修平台和起重机于一

8、体的体积小、轻型多功能高空作业平台。以