行業(yè)動(dòng)態(tài)
1 概述
曲臂式高空作業(yè)平臺(tái)是高空作業(yè)機(jī)械的一個(gè)重要門(mén)類,曲臂結(jié)構(gòu)是此類機(jī)械的重要承載部件,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)至關(guān)重要,采用解析法對(duì)曲臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析,得出各構(gòu)件的受力情況,為設(shè)計(jì)人員提供依據(jù)。
曲臂式高空作業(yè)平臺(tái)的臂架系統(tǒng)主要由曲臂結(jié)構(gòu),伸縮臂結(jié)構(gòu)及飛臂結(jié)構(gòu)組成,如圖1所示。主要針對(duì)曲臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析,因此將其單獨(dú)進(jìn)行討論。
兩個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)通過(guò)下鉸接結(jié)構(gòu)7連接在一起,并與連桿5、變幅油缸8共同組成了曲臂結(jié)構(gòu)。當(dāng)變幅油缸8伸長(zhǎng)時(shí),連桿4相對(duì)于鉸接結(jié)構(gòu)7作向上變幅運(yùn)動(dòng),同時(shí)在平行四邊形機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下,連桿3同步變幅并通過(guò)連桿5拉動(dòng)連桿1,連桿1與連桿2因此相對(duì)于轉(zhuǎn)臺(tái)立板6作向上變幅運(yùn)動(dòng)。反之,當(dāng)變幅油缸8縮回時(shí),連桿都將反向運(yùn)動(dòng),即向下變幅運(yùn)動(dòng)。
1、連桿1;2、連桿2;3、連桿3;4、連桿4;5、連桿5;6、轉(zhuǎn)臺(tái)立板;7、下鉸接結(jié)構(gòu);8、曲臂變幅油缸;9、上鉸接結(jié)構(gòu)
3 力學(xué)分析
用解析法對(duì)曲臂結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件分別進(jìn)行力學(xué)分析,根據(jù)各構(gòu)件力平衡及力矩平衡以及各構(gòu)件之間的角度和長(zhǎng)度關(guān)系,得到曲臂結(jié)構(gòu)各連接鉸點(diǎn)的受力大小及方向,以及各二力桿件的軸向力大小。
3.1 受力分析計(jì)算
將組成曲臂的各構(gòu)件分別進(jìn)行受力分析。
分別對(duì)上鉸接結(jié)構(gòu)9,連桿4,連桿3,連桿2,連桿1,下鉸接結(jié)構(gòu)7取力平衡,力矩平衡,總共可得18個(gè)方程,聯(lián)立求解,可求得各鉸點(diǎn)力及各連桿力的大小,所求結(jié)果均為關(guān)于各長(zhǎng)度與各角度的表達(dá)式。
3.2 角度和長(zhǎng)度計(jì)算
將曲臂變幅機(jī)構(gòu)各構(gòu)件鉸點(diǎn)之間的長(zhǎng)度與角度設(shè)為已知,利用三角函數(shù)關(guān)系可求得角度均為有關(guān)于曲臂變幅角度?琢變量的函數(shù)關(guān)系式。
將3.2小節(jié)所求結(jié)果與3.1小節(jié)中所求結(jié)果聯(lián)立,即可由已知量得到各鉸點(diǎn)力與各連桿力的大小和方向與曲臂變幅角度?琢變量之間的關(guān)系。
如前所述,由于已知量與未知量數(shù)量較多,因此采用編程解方程的方法,并編制用戶界面,可以直觀的得到各力與變幅角度的關(guān)系。
4 實(shí)例分析
5 結(jié)論及展望
通過(guò)解析法對(duì)某高空作業(yè)平臺(tái)曲臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析,求出各構(gòu)件鉸點(diǎn)隨著曲臂變幅時(shí)的受力變化,為構(gòu)件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。編制用戶界面,由已知量快速的獲得各力大小及變化曲線,方便設(shè)計(jì)人員使用,為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù),也為同系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)奠定設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。
相關(guān)產(chǎn)品
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