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履带式蜘蛛高空作业平台底盘动态分析与优化设计

奚卉

  依托“十一五”国家科技支撑计划项目《高大空间建筑工程安装维护设备技术与产业开发》(项目编号:2008BAJ09B06),本课题旨在研发一种新型履带式蜘蛛高空作业平台。该平台采用专用履带底盘取代通用汽车底盘,克服了车载式高空作业平台仅能在室外硬化路面上工作的局限性。 在广泛吸收国内外先进机型底盘优点的基础上,完成了高空作业平台履带式底盘的初始设计。根据相关标准,对履带式蜘蛛高空作业平台整机进行支腿反力及稳定系数计算,得到车架与支腿的受力及危险工况;利用MATLAB软件编程,绘制出支反力、油缸力以及稳定系数变化规律曲线,以此来评价整机的稳定性和安全性。结果表明:在正常工作区域(支腿摆角δ=48°)内,支腿反力值均大于0,作业稳定系数均大于1,满足整机工作稳定性要求。 建立有限元模型,对车架和支腿分别进行静力学分析,得出各种典型工况下车架和支腿的变形和应力分布规律。基于能量原理,推导出折臂和负载的等效质量计算公式。并以等效质量代替折臂和负载,建立高空作业平台变幅启制动过程瞬态动力学有限元模型,得到动载作用下车架结构的动态响应。动态和静态分析反映出车架和支腿满足设计要求。 在满足工程应用要求的前提下,优化车架发动机座和下支腿的结构参数,得到了优化的尺寸,使其结构重量降低,受力状况明显改善。 最终设计出高效、强适应性、满足结构强度和稳定性要求的履带式高空作业平台底盘,达到总体设计要求。通过本文研究,给出一套完整的结构设计—动力学分析—优化设计方案,为机械结构动态性能的提高做出了有益的探索。……   
[关键词]:高空作业平台;履带底盘;有限元分析;动力学分析;优化设计
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:长安大学2011年