臂架式高空作業(yè)平臺(tái)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告134

一種臂架式高空作業(yè)平臺(tái)，以得志行業(yè)進(jìn)展的需要。本課題研究主要是針對(duì)高空作業(yè)平臺(tái)的整體布局及液壓系統(tǒng)，舉行一次設(shè)計(jì)演練，采用ANSYS等軟件，對(duì)布局的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)受力處境舉行分析，利用其結(jié)果指導(dǎo)實(shí)際設(shè)計(jì)。對(duì)液壓系統(tǒng)舉行簡(jiǎn)樸的計(jì)算，選擇相關(guān)元器件，進(jìn)而對(duì)動(dòng)力舉行匹配。本設(shè)計(jì)采用設(shè)備：10米高空作業(yè)平臺(tái)的根本布局參數(shù)如下：定載荷〔kg〕215;〔3〕、平臺(tái)尺寸〔米〕2、研究目的和意義高空作業(yè)平臺(tái)作為施工工程中較別致而安好的輸運(yùn)設(shè)備，其計(jì)算方法和分析手段同樣是不容忽略的。但是傳統(tǒng)的計(jì)算方法和分析手段由于受限于理論和手段的匱乏，相對(duì)簡(jiǎn)樸，計(jì)算結(jié)果精度較差等一系列弊病的存在。同時(shí)減輕臂架重量，用于更大的外伸范圍，以及臂架在開(kāi)展后，平衡性的操縱方面與國(guó)外產(chǎn)品差距還很大。針對(duì)于此，我們有必要對(duì)臂架片面及整體布局做受力分析，確定設(shè)計(jì)高空作業(yè)平臺(tái)布局形式，即載重及受沖擊載荷后，底盤抗傾覆力矩，及臂架在相應(yīng)轉(zhuǎn)角及伸縮的極限長(zhǎng)度，以得志高處施工的安好要求，同時(shí)使制造和使用的本金最低，達(dá)成使用價(jià)值與經(jīng)濟(jì)效益的合理優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)性價(jià)比的最大優(yōu)化。對(duì)于本課題的研究，要求我們掌管并且純熟應(yīng)用專業(yè)學(xué)識(shí)，掌管高空作業(yè)平臺(tái)的布局特征和工作原理，并且學(xué)會(huì)運(yùn)用ANSYS有限元分析軟件對(duì)其舉行受力分析，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)其舉行優(yōu)化，達(dá)成了解高空作業(yè)平臺(tái)和掌管ANSYS有限元分析的目的。3、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和進(jìn)展趨勢(shì)3.1、高空作業(yè)平臺(tái)布局及工作原理高空作業(yè)平臺(tái)是用來(lái)輸送操作人員和工作設(shè)備到指定高度舉行作業(yè)的特種車輛，其應(yīng)具有較高的工作穩(wěn)當(dāng)性、平穩(wěn)性和安好性。高空作業(yè)平臺(tái)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、電氣設(shè)備、底盤〔車架〕、工作裝置及其操作等四片面組成。其工作系統(tǒng)概括包括以下幾片面：發(fā)動(dòng)機(jī)室、底盤〔車架〕、轉(zhuǎn)臺(tái)、前后車橋、前后車輪組、車橋操作裝置、上部操作裝置、下部操作裝置、變幅缸、臂架、作業(yè)自動(dòng)調(diào)平缸、作業(yè)臺(tái)、平衡配重等。[5]高空作業(yè)平臺(tái)的工作原理對(duì)比簡(jiǎn)樸，就是將柴油機(jī)的動(dòng)力，帶動(dòng)液壓泵，驅(qū)動(dòng)前輪液壓馬達(dá)、轉(zhuǎn)向油缸、變幅油缸、伸縮油缸和調(diào)平油缸。變幅油缸的動(dòng)作使臂架搖擺，伸縮油缸驅(qū)動(dòng)伸縮臂的進(jìn)出，自調(diào)平油缸使作業(yè)平臺(tái)始終保持水平。臂架式高空作業(yè)平臺(tái)具有以下一些特點(diǎn)：1〕、作業(yè)區(qū)域大、作業(yè)范圍大，能勝任一些繁雜的工作環(huán)境。設(shè)置探照燈、手出工具等可用于高空工程施工作業(yè)。2〕、布局繁雜，對(duì)設(shè)計(jì)水平要求較高〔CAD/CAE在設(shè)計(jì)中精細(xì)結(jié)合應(yīng)用〕。3]、安好性和穩(wěn)當(dāng)性高。為了確保作業(yè)人員的生命安好，高空作業(yè)車上設(shè)置有諸多安好限位養(yǎng)護(hù)措施、應(yīng)急動(dòng)力源及應(yīng)急機(jī)械操作裝置，其上的安好養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)可以充分保證車輛救援工作的安好。4]、機(jī)動(dòng)生動(dòng)，轉(zhuǎn)場(chǎng)便當(dāng)。高空作業(yè)車采用汽車底盤，其機(jī)動(dòng)生動(dòng)，通過(guò)性好，來(lái)去自如。可在馬路上可快速行駛，轉(zhuǎn)場(chǎng)便當(dāng)，能夠應(yīng)對(duì)消防險(xiǎn)情的緊急快速回響要求。3.2、國(guó)內(nèi)外高空作業(yè)平臺(tái)現(xiàn)狀比較國(guó)內(nèi)處境：我國(guó)高空作業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)于上世紀(jì)70年頭初開(kāi)頭起步，根據(jù)中國(guó)工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)會(huì)員單位不完全統(tǒng)計(jì)，銷量上高空作業(yè)平臺(tái)2022、2022、2022、2022年銷售量分別為3318、4045、3820、3074臺(tái)；2022年比2022年增加了727臺(tái)，增長(zhǎng)率為20.92%;受金融危機(jī)影響，高空作業(yè)平臺(tái)2022年銷量比2022年裁減了225臺(tái)，2022年又比2022年裁減了726臺(tái)[6],主要理由是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品出口明顯裁減，而國(guó)內(nèi)銷量依舊展現(xiàn)了增長(zhǎng)勢(shì)頭。行業(yè)一些骨干企業(yè)通過(guò)近幾年的技術(shù)改造，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，形成了有各自特色的系列產(chǎn)品，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)逐步上升，經(jīng)濟(jì)效益也逐年提高。國(guó)內(nèi)高空作業(yè)平臺(tái)行業(yè)近年來(lái)取得了較好的進(jìn)展，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)產(chǎn)品性能提高。我國(guó)高空作業(yè)機(jī)械行業(yè)的一些骨干企業(yè)利用自已的技術(shù)和設(shè)備優(yōu)勢(shì)，通過(guò)學(xué)習(xí)、引進(jìn)和消化國(guó)外先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)了大量新產(chǎn)品，其產(chǎn)品的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量都不斷提高，達(dá)成和接近了國(guó)際同類產(chǎn)品的水平，推動(dòng)了高空作業(yè)機(jī)械行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)、市場(chǎng)銷路好，產(chǎn)量增加較快。在原有產(chǎn)品的根基上增加品種和更新一些根基部件，不斷加大新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)力度，走企業(yè)橫向聯(lián)合多種經(jīng)營(yíng)的綜合開(kāi)發(fā)道路，不但使企業(yè)自身的生產(chǎn)和銷售步入了良性循環(huán)軌道，還帶動(dòng)了附屬企業(yè)和國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的銷售進(jìn)展(3)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)推動(dòng)了行業(yè)技術(shù)，利用自己的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和設(shè)備優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)了大量本行業(yè)產(chǎn)品，推動(dòng)了行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。國(guó)外處境：興隆國(guó)家由于其城市化進(jìn)程完成早，城市創(chuàng)辦作業(yè)機(jī)械品種規(guī)格繁多，已形成一個(gè)分外大的行業(yè)，并且成立了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(TC214),正致力于擴(kuò)大作業(yè)范圍，得志不同作業(yè)的需要。工業(yè)興隆國(guó)家，一般都有特意的跨國(guó)公司和集團(tuán)主營(yíng)和兼營(yíng)高空作業(yè)機(jī)械，如美國(guó)JLG公司、BRONTO公司(博浪濤)、日本的多田野和愛(ài)知株式會(huì)社等。為了得志實(shí)際工程的需要，高空作業(yè)平臺(tái)的作業(yè)高度越來(lái)越高，隨之作業(yè)半徑也越來(lái)越大，如西蒙公司S600高度已達(dá)62m,芬蘭BRONTO公司產(chǎn)品最高已達(dá)72m,高空作業(yè)平臺(tái)的操縱系統(tǒng)均采用微機(jī)舉行操作，自動(dòng)化程度不斷提高。如GENIE(吉尼公司)的自行直臂式高空作業(yè)平臺(tái)、自行曲臂式高空作業(yè)平臺(tái)、自行剪型高空作業(yè)平臺(tái)，由于采用自動(dòng)化操縱，高空作業(yè)的微動(dòng)性能好，定位也越來(lái)越切實(shí)。2022年杭州市公安消防局從芬蘭進(jìn)口一輛101米高世界最高用于消防滅火的高空作業(yè)平臺(tái)，其操作很便當(dāng)系統(tǒng)很智能，上升下降特別平穩(wěn)，這輛車采用電腦操縱，在車底部可以操作，在登高臺(tái)上也能操作，對(duì)比便當(dāng)，這輛車還更加智能，譬如風(fēng)速超過(guò)12.5米/秒或遇到路面不平整等危害處境時(shí)，電腦將限制曲臂往上(外)升，只能往回縮，以保證救援人員的安20世紀(jì)末，高空作業(yè)車國(guó)外巨頭不斷進(jìn)入中國(guó)；2022年開(kāi)頭，又紛紛在華設(shè)廠，加大投資。顯而易見(jiàn)，外企業(yè)普遍看好未來(lái)中國(guó)高空作業(yè)車市場(chǎng)。[10]在我國(guó)，高空作業(yè)平臺(tái)的應(yīng)用領(lǐng)域已在逐步擴(kuò)展，但與興隆國(guó)家相比使用的范圍還對(duì)比窄，使用對(duì)比多的有路燈、交警、園林等行業(yè)，而在高空作業(yè)平臺(tái)大有進(jìn)展前途的電力、電信及有線電視系統(tǒng)使用較少。這主要是現(xiàn)有高空作業(yè)平臺(tái)的性能及技術(shù)參數(shù)還不能完全得志三大系統(tǒng)使用的要求。我國(guó)船舶行業(yè)對(duì)輪胎液控自行式高空作業(yè)平臺(tái)的需求量很大；建筑行業(yè)對(duì)履帶自行式高空作業(yè)平臺(tái)也將會(huì)產(chǎn)生需求；室內(nèi)裝飾、修理、清洗行業(yè)大量需要電機(jī)自行式的高空作業(yè)平臺(tái)。目前國(guó)內(nèi)能生產(chǎn)液控自行式的廠家只有一二家，且產(chǎn)品質(zhì)量不過(guò)關(guān)，因此造、修船行業(yè)大多數(shù)用的是進(jìn)口產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造的高空作業(yè)平臺(tái)同國(guó)外同類型產(chǎn)品相比仍有較大差距，主要表現(xiàn)為技術(shù)含量低、布局笨重、大型的較少、整機(jī)穩(wěn)當(dāng)性差、產(chǎn)品對(duì)比傳統(tǒng)、作業(yè)時(shí)微動(dòng)性能差、創(chuàng)新力不強(qiáng)、自動(dòng)化技術(shù)與電子操縱技術(shù)應(yīng)用落后等問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)高空作業(yè)平臺(tái)生產(chǎn)廠家主要有：京城重工、徐州海倫哲、北京建研機(jī)械科技、杭州愛(ài)知、北方交通、星邦重工、鼎力機(jī)械、孚曼機(jī)械、運(yùn)想重工、徐工集團(tuán)、山推機(jī)械等，產(chǎn)品已根本形成系列化，能得志國(guó)內(nèi)不同的施工要求。3.3、國(guó)產(chǎn)高空作業(yè)平臺(tái)與國(guó)際先進(jìn)水平的對(duì)比近幾年，國(guó)外工程機(jī)械行業(yè)以信息技術(shù)為先導(dǎo)，在發(fā)動(dòng)機(jī)燃料燃燒與電控、液壓操縱系統(tǒng)、自動(dòng)操縱、可視化駕駛、精確定位與作業(yè)、故障診斷與監(jiān)控、節(jié)能與環(huán)保等方面舉行了大量的研究，開(kāi)發(fā)出大量新布局〔或系統(tǒng)〕和新產(chǎn)品，提高了工程機(jī)械的科技含量。1〕動(dòng)力電子操縱╱管理系統(tǒng)，根據(jù)傳動(dòng)裝置及液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)理發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，以得志不同作業(yè)工況的需要，提高燃料的經(jīng)濟(jì)性。2〕發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)操縱系統(tǒng)，當(dāng)行走機(jī)械處于非作業(yè)工況時(shí)，自動(dòng)降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，裁減燃料消耗及發(fā)動(dòng)機(jī)噪音。3]關(guān)鍵信息顯示管理系統(tǒng)，采用網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，在辦公室的操縱中心實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的作業(yè)狀態(tài)，據(jù)此向操供給基于文字提示的精確的故障診斷信息。4〕負(fù)載感應(yīng)變速系統(tǒng)，根據(jù)負(fù)載狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)理車速及發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪扭矩，實(shí)現(xiàn)高速、小扭矩或低速、大扭矩的動(dòng)力輸出。5〕計(jì)算機(jī)故障診斷系統(tǒng)，通過(guò)操縱面板上的指示燈、聽(tīng)覺(jué)與視覺(jué)相結(jié)合的報(bào)警信號(hào)，指點(diǎn)操可能潛在的故障隱患。這樣，操只管全神貫注地工作而無(wú)需不斷查看儀表讀數(shù)。6〕負(fù)載自動(dòng)穩(wěn)定器，將一對(duì)鋼膜氮?dú)庑钅芷靼惭b在前車架中，與工作裝置液壓系統(tǒng)聯(lián)通。當(dāng)作業(yè)或低速行駛時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)斷開(kāi)；當(dāng)車速超過(guò)設(shè)計(jì)值時(shí)，由電子速度開(kāi)關(guān)操縱的電磁閥自動(dòng)開(kāi)啟，蓄能器吸收工作裝置液壓系統(tǒng)的振動(dòng)與沖擊載荷，提高了操作的穩(wěn)定性、安好性和舒適性。7〕計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)，連續(xù)監(jiān)控管理產(chǎn)品的數(shù)十項(xiàng)性能指標(biāo)參數(shù)，在遇到突發(fā)或緊急處境時(shí)，很輕易通過(guò)液晶儀表顯示、聽(tīng)覺(jué)與視覺(jué)相結(jié)合發(fā)出警信號(hào)，指點(diǎn)操作人員留神。8]自動(dòng)稱量系統(tǒng)，自動(dòng)稱量并顯示載荷的凈質(zhì)量，超過(guò)設(shè)定值時(shí)，將限制其它誤動(dòng)作發(fā)生。[14][15]國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品的進(jìn)展趨勢(shì)集中表達(dá)在廣泛應(yīng)用微電子技術(shù)與信息技術(shù)上；采用單一吸聲材料、噪聲抑制方法等消釋或降低機(jī)器噪音；通過(guò)不斷提升電噴裝置，進(jìn)一步降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的尾氣排放量；研制無(wú)污染、經(jīng)濟(jì)型、環(huán)保型的動(dòng)力裝置；提高液壓元