混合臂（折疊加伸縮）式高空作業(yè)平臺(tái)臂架系統(tǒng)

混合臂（折疊加伸縮）式高空作業(yè)平臺(tái)臂架系統(tǒng),混合,折疊,伸縮,高空作業(yè)平臺(tái),系統(tǒng) 臂架式高空作業(yè)平臺(tái)設(shè)計(jì) 學(xué)生 指導(dǎo)老師 大學(xué)學(xué)院 1、課題來(lái)源 高空作業(yè)平臺(tái)產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占比例較小，尚沒(méi)有明確劃分產(chǎn)業(yè)分類，盡管還缺乏國(guó)際性的品牌，但已經(jīng)形成了種類齊全的高空作業(yè)平臺(tái)產(chǎn)業(yè)格局。于2008年，“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃《無(wú)腳手架安裝作業(yè)技術(shù)裝備與產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)》重點(diǎn)項(xiàng)目的實(shí)施，極大提升了高空作業(yè)平臺(tái)行業(yè)的影響力[1]。同時(shí)，工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)化，“十二五”發(fā)展規(guī)劃，向海洋進(jìn)軍的路線，造船和海洋工裝行業(yè)將進(jìn)一步快速發(fā)展，都將大力推動(dòng)高空作業(yè)平臺(tái)的發(fā)展。[2][3] 隨著中國(guó)人口紅利的減弱和通脹的加劇，加之人民幣的不斷升值，勞動(dòng)力資源的成本會(huì)越來(lái)越高。在國(guó)家大力號(hào)召企業(yè)轉(zhuǎn)型的背景下，帶動(dòng)、促進(jìn)了高空作業(yè)平臺(tái)市場(chǎng)的快速發(fā)展，同時(shí)還能夠大幅改善施工作業(yè)的安全性，并促進(jìn)施工工藝和租賃市場(chǎng)的進(jìn)步與成熟，這些特質(zhì)也就是吸引如此多企業(yè)入局的根本原因。[4] 隨著高空作業(yè)的增多，對(duì)高空作業(yè)的舒適性和安全性的要求越來(lái)越高。本課題要求運(yùn)用機(jī)械原理和液壓傳動(dòng)技術(shù)設(shè)計(jì)一種臂架式高空作業(yè)平臺(tái)，以滿足行業(yè)發(fā)展的需要。 本課題研究主要是針對(duì)高空作業(yè)平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)及液壓系統(tǒng)，進(jìn)行一次設(shè)計(jì)演練，采用ANSYS等軟件，對(duì)結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)受力情況進(jìn)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)進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，選擇相關(guān)元器件，進(jìn)而對(duì)動(dòng)力進(jìn)行匹配。 本設(shè)計(jì)采用設(shè)備：10米高空作業(yè)平臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)如下： （1）、平臺(tái)最大高度（米） 10； （2）、平臺(tái)額定載荷 （kg） 215； （3）、平臺(tái)尺寸（米） 1.2×0.6； 2、研究目的和意義 高空作業(yè)平臺(tái)作為施工工程中較新穎而安全的輸運(yùn)設(shè)備，其計(jì)算方法和分析手段同樣是不容忽視的。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)單，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，以及臂架在展開(kāi)后，平衡性的控制方面與國(guó)外產(chǎn)品差距還很大。針對(duì)于此，我們有必要對(duì)臂架部分及整體結(jié)構(gòu)做受力分析，確定設(shè)計(jì)高空作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)形式，即載重及受沖擊載荷后，底盤(pán)抗傾覆力矩，及臂架在相應(yīng)轉(zhuǎn)角及伸縮的極限長(zhǎng)度，以滿足高處施工的安全要求，同時(shí)使制造和使用的成本最低，達(dá)到使用價(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，要求我們掌握并且熟練應(yīng)用專業(yè)知識(shí)，掌握高空作業(yè)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)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)其進(jìn)行受力分析，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到了解高空作業(yè)平臺(tái)和掌握ANSYS有限元分析的目的。 3 、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 3.1、高空作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)及工作原理 高空作業(yè)平臺(tái)是用來(lái)運(yùn)送操作人員和工作設(shè)備到指定高度進(jìn)行作業(yè)的特種車(chē)輛，其應(yīng)具有較高的工作可靠性、平穩(wěn)性和安全性。 高空作業(yè)平臺(tái)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、電氣設(shè)備、底盤(pán)（車(chē)架）、工作裝置及其操作等四部分組成。其工作系統(tǒng)具體包括以下幾部分：發(fā)動(dòng)機(jī)室、底盤(pán)（車(chē)架）、轉(zhuǎn)臺(tái)、前后車(chē)橋、前后車(chē)輪組、車(chē)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)的工作原理比較簡(jiǎn)單，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，能勝任一些復(fù)雜的工作環(huán)境。設(shè)置探照燈、手動(dòng)工具等可用于高空工程施工作業(yè)。 2）、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)設(shè)計(jì)水平要求較高（CAD/CAE在設(shè)計(jì)中緊密結(jié)合應(yīng)用）。 3）、安全性和可靠性高。為了確保作業(yè)人員的生命安全，高空作業(yè)車(chē)上設(shè)置有諸多安全限位保護(hù)措施、應(yīng)急動(dòng)力源及應(yīng)急機(jī)械操作裝置，其上的安全保護(hù)系統(tǒng)可以充分保證車(chē)輛救援工作的安全。 4）、機(jī)動(dòng)靈活，轉(zhuǎn)場(chǎng)方便。高空作業(yè)車(chē)采用汽車(chē)底盤(pán)，其機(jī)動(dòng)靈活，通過(guò)性好，來(lái)去自如。可在公路上可快速行駛，轉(zhuǎn)場(chǎng)方便，能夠應(yīng)對(duì)消防險(xiǎn)情的緊急快速反應(yīng)要求。 3.2 、國(guó)內(nèi)外高空作業(yè)平臺(tái)現(xiàn)狀對(duì)比 國(guó)內(nèi)情況：我國(guó)高空作業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)于上世紀(jì) 70 年代初開(kāi)始起步，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(xiāo)量上高空作業(yè)平臺(tái)2007、2008、2009、2010年銷(xiāo)售量分別為3318、4045、3 820、3074臺(tái)；2008年比2007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)2009年銷(xiāo)量比2008年減少了225臺(tái)，2010年又比2009年減少了726臺(tái)[6]，主要原因是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品出口明顯減少，而國(guó)內(nèi)銷(xiāo)量仍然出現(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)取得了較好的發(fā)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)了許多新產(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)到和接近了國(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(xiāo)路好，產(chǎn)量增加較快。 (2)產(chǎn)品市場(chǎng)占有率進(jìn)一步擴(kuò)大。一些企業(yè)利用自身的優(yōu)勢(shì)，在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加品種和更新一些基礎(chǔ)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(xiāo)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(xiāo)售發(fā)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)了許多本行業(yè)產(chǎn)品，推動(dòng)了行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。[7] 國(guó)外情況：發(fā)達(dá)國(guó)家由于其城市化進(jìn)程完成早，城市建設(shè)作業(yè)機(jī)械品種規(guī)格繁多，已形成一個(gè)非常大的行業(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，滿足不同作業(yè)的需要。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，一般都有專門(mén)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、GROVE 公司(格魯夫)、SIMON 公司 (西蒙 )、芬蘭 BRONTO 公司 (博浪濤 )、日本的多田野和愛(ài)知株式會(huì)社等。為了滿足實(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)的控制系統(tǒng)均采用微機(jī)進(jìn)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)化控制，高空作業(yè)的微動(dòng)性能好，定位也越來(lái)越準(zhǔn)確。2008 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)，其操作很方便系統(tǒng)很智能，上升下降十分平穩(wěn)，這輛車(chē)采用電腦控制，在車(chē)底部可以操作，在登高臺(tái)上也能操作，比較方便，這輛車(chē)還特別智能，比如風(fēng)速超過(guò) 12.5 米/秒或遇到路面不平整等危險(xiǎn)情況時(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全。[8] [9] 20世紀(jì)末，高空作業(yè)車(chē)國(guó)外巨頭陸續(xù)進(jìn)入中國(guó)；2008年開(kāi)始，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(chē)市場(chǎng)。[10] 在我國(guó)，高空作業(yè)平臺(tái)的應(yīng)用領(lǐng)域已在逐漸擴(kuò)展，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比使用的范圍還比較窄，使用比較多的有路燈、交警、園林等行業(yè)，而在高空作業(yè)平臺(tái)大有發(fā)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)還不能完全滿足三大系統(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、維修、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、結(jié)構(gòu)笨重、大型的較少、整機(jī)可靠性差、產(chǎn)品比較傳統(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)與電子控制技術(shù)應(yīng)用落后等問(wèn)題。[11] [12] 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)品已基本形成系列化，能滿足國(guó)內(nèi)不同的施工要求。[13] 3.3、國(guó)產(chǎn)高空作業(yè)平臺(tái)與國(guó)際先進(jìn)水平的比較 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、液壓控制系統(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)保等方面進(jìn)行了大量的研究，開(kāi)發(fā)出許多新結(jié)構(gòu)（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)力電子控制／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)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，以滿足不同作業(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)控制系統(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，減少燃料消耗及發(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)，在辦公室的控制中心實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的作業(yè)狀態(tài)，據(jù)此向操作者提供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)節(jié)車(chē)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)控制面板上的指示燈、聽(tīng)覺(jué)與視覺(jué)相結(jié)合的報(bào)警信號(hào)，提醒操作者可能潛在的故障隱患。這樣，操作者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(chē)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(chē)速超過(guò)設(shè)計(jì)值時(shí)，由電子速度開(kāi)關(guān)控制的電磁閥自動(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、安全性和舒適性。 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)或緊急情況時(shí)，很容易通過(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)，提醒操作人員注意。 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)品的發(fā)展趨勢(shì)集中體現(xiàn)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、噪聲抑制方法等消除或降低機(jī)器噪音；通過(guò)不斷改進(jìn)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；提高液壓元件、傳感元件和控制元件的可靠性與靈敏性，提高整機(jī)的機(jī)—電—信一體化水平；在控制系統(tǒng)方面，廣泛采用電子監(jiān)控和自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、載荷自動(dòng)稱量裝置等。在產(chǎn)品的電子化與信息化問(wèn)題上，行業(yè)企業(yè)需要做不懈的努力。今后幾年我國(guó)高空作業(yè)平臺(tái)行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品將向自動(dòng)化、智能化、信息化，向成套化、系統(tǒng)化和規(guī)模化、系列化發(fā)展。[16] [17] 參 考 文 獻(xiàn) [1] 陳建平.對(duì)我國(guó)高空作業(yè)平臺(tái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考.建筑機(jī)械化2010（09），35-37 [2] 王超.工程機(jī)械行業(yè)十二五發(fā)展機(jī)會(huì)及趨勢(shì).工程建設(shè)，2011年6月43期，58-60 [3] 黎程.科技在國(guó)家“十二五”規(guī)劃中的戰(zhàn)略定位.創(chuàng)新科技，2011.11 [4] Maria Hadlow.租賃業(yè)的高空作業(yè)平臺(tái).建設(shè)機(jī)械.2009.4下半月.52-53 [5] 羅振輝等. 高空作業(yè)車(chē).哈爾濱工程大學(xué)出版社,2010 [6] 朱苛婁. 高空作業(yè)車(chē)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真與控制.大連理工大學(xué)碩士論文，2011年5月 [7] 柏紅專,羅亮平.國(guó)內(nèi)高空作業(yè)機(jī)械行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].建筑機(jī)械 ,2006(08):54-56 [8] 宋興龍．基于ANSYS的高空作業(yè)平臺(tái)的有限元分析．南京林業(yè)大學(xué)碩士論文，2009 [9] 編輯部.下一片藍(lán)海.今日工程機(jī)械，2011（15）：50-61 [10] Maria Hadlow.兩全其美.建筑機(jī)械，2010（10下）:50-51 [11] 張華.我國(guó)高空作業(yè)機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀和發(fā)展綜述. CONSTRUCTION MECHANIZATION. 2010(09) [12] JG/T5101-1998臂架式高空作業(yè)平臺(tái).建設(shè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) [13] 林雪. 箱型伸縮臂滑塊的接觸分析及規(guī)律研究.大連理工大學(xué)碩士論文,2011年5月 [14] 陳紹蕃.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003 [15] 張質(zhì)文.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)鐵道出版社，1998 [16] Saeed Moavenl.有限元分析-ANSYS理論與應(yīng)用（三）,電子工業(yè)出版社，2008 [17] 王新敏.ANSYS工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析.人民交通出版社，2007 　　 4、研究的主要內(nèi)容及設(shè)計(jì)成果的應(yīng)用價(jià)值 4.1、主要研究?jī)?nèi)容 1）、熟悉高空作業(yè)平臺(tái)的工作原理與設(shè)計(jì)思路。 2）、分析比較，選擇合理方案。 3）、運(yùn)用機(jī)械原理、理論力學(xué)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。 4）、利用結(jié)構(gòu)力學(xué)，進(jìn)行臂架具體計(jì)算和驗(yàn)算。 5）、針對(duì)高空作業(yè)平臺(tái)重要結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行CAD建模。 6）、找出臂架、底盤(pán)等幾處重點(diǎn)連接部位，并了解和掌握設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)形式以及他在整個(gè)體系中所處的地位和作用。 7）、學(xué)有余力，深入了解液壓的相關(guān)知識(shí)，并能夠應(yīng)用于此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 8）、使用ANSYS分析軟件對(duì)模型進(jìn)行有限元分析，對(duì)高空作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行適當(dāng)有限元簡(jiǎn)化，在對(duì)模型施加載荷的情況下，分析它在使用情況下對(duì)整機(jī)的力學(xué)特性的影響，及重要機(jī)構(gòu)部件的受力特性。 9）、根據(jù)分析結(jié)果，分析它在實(shí)際設(shè)計(jì)制造中合理的結(jié)構(gòu)。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，了解高空作業(yè)平臺(tái)工作原理及結(jié)構(gòu) 分析比較、選擇合理方案 行適當(dāng)簡(jiǎn)化處理 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 結(jié)構(gòu)力學(xué)分析 確定結(jié)構(gòu)形式 出圖 反饋 4.2、技術(shù)路線 4.3、設(shè)計(jì)成果的應(yīng)用價(jià)值 國(guó)內(nèi)高空作業(yè)平臺(tái)飛速發(fā)展，其中臂架類起重技術(shù)發(fā)展目標(biāo)將使起重臂伸得更快、吊的更高、吊重更大?；旌媳凼降母呖兆鳂I(yè)平臺(tái)其多節(jié)懸臂伸出總長(zhǎng)度一般在十米以上，在各種復(fù)雜的工況下工作，其工作臂要完成各種動(dòng)作，除了機(jī)器本身的自重和作用反力之外，還有吊欄中傳來(lái)的沖擊載荷以及運(yùn)動(dòng)載荷，要保證這種大型機(jī)器的正常工作，各構(gòu)件的強(qiáng)度以及工作穩(wěn)定性成為首要關(guān)心的問(wèn)題。與一般的起重運(yùn)輸機(jī)械相比，高空作業(yè)平臺(tái)雖然載重量要小得多，但作為高空載人作業(yè)設(shè)備，應(yīng)具有更高的安全性和可靠性，因此，有必要不斷深入地探討計(jì)算機(jī)建模、計(jì)算與仿真方法，將 CAD、CAE技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計(jì)中，提高設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際情況的符合度，提高預(yù)測(cè)對(duì)象工作能力的準(zhǔn)確性，提高國(guó)內(nèi)高空作業(yè)平臺(tái)自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)技術(shù)水平。 5、工作的主要階段、進(jìn)度 為了更好的完成本設(shè)計(jì)的所有成果，現(xiàn)將所有工作分為以下幾個(gè)階段，時(shí)間進(jìn)度嚴(yán)格按照下表進(jìn)行。 表1-3畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度安排表 起止日期 要求完成的內(nèi)容及質(zhì)量 2011年11月25日至2012年5月25日 完成課題的起止總時(shí)間 2011年11月24日 下達(dá)任務(wù)書(shū)，學(xué)習(xí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求及有關(guān)規(guī)定。 2011年11月26日至 2012年2月13日 閱讀關(guān)于高空作業(yè)平臺(tái)的參考資料及文獻(xiàn)，整理收集資料，完成開(kāi)題報(bào)告（含文獻(xiàn)綜述）和外文翻譯，學(xué)習(xí)ANSYS軟件；掌握高空作業(yè)平臺(tái)的具體結(jié)構(gòu)和工作原理。 2012年2月13日至2月24日 畢業(yè)實(shí)習(xí)，撰寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告 2012年2月27日至3月10日 進(jìn)一步學(xué)習(xí)ANSYS軟件，基本掌握ANSYS建模方法，學(xué)會(huì)應(yīng)用軟件進(jìn)行受力分析；進(jìn)一步學(xué)習(xí)關(guān)于高空作業(yè)平臺(tái)的相關(guān)知識(shí)。 2012年3月11日至3月31日 根據(jù)初步模型方案來(lái)確定高空作業(yè)平臺(tái)的參數(shù)，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并校核。同時(shí)完成對(duì)高空作業(yè)平臺(tái)三維結(jié)構(gòu)的建模。 2012年4月1日至4月22日 對(duì)建模的高空作業(yè)平臺(tái)模型進(jìn)行受力分析，并進(jìn)行分析檢測(cè)，解決分析過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，并不斷優(yōu)化，達(dá)到合理設(shè)計(jì)與受力分析的優(yōu)化。 2012年4月23日至5月13日 整理資料，撰寫(xiě)、修改畢業(yè)論文。 2012年5月14日至5月25日 整理畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料，完善并提交成果. 2012年5月26日至6月1日 教師批閱、評(píng)閱畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成果。 2012年6月4日至6月7日 畢業(yè)答辯 6、最終目標(biāo)及完成時(shí)間 通過(guò)機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)方面的知識(shí)，完成一臺(tái)結(jié)構(gòu)合理、用料經(jīng)濟(jì)、工作平順的高空作業(yè)平臺(tái)。 完成時(shí)間：2012年5月25日。 7、現(xiàn)有條件及必須采取的措施 現(xiàn)有PRO/E、ANSYS、AUTOCAD等軟件，利用網(wǎng)絡(luò)搜尋的高空作業(yè)平臺(tái)的資料和起重機(jī)設(shè)計(jì)理念等指導(dǎo)，可以完成對(duì)高空作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，對(duì)整機(jī)和重要結(jié)構(gòu)受力分析，進(jìn)一步研究與優(yōu)化。高空作業(yè)平臺(tái)為輕型的施工設(shè)備，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高，工況較多，有限元建模時(shí)需要對(duì)高空作業(yè)平臺(tái)臂架進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化處理，同時(shí)在設(shè)計(jì)中必須采取現(xiàn)場(chǎng)觀摩與理論結(jié)合的措施，對(duì)高空作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行基于ANSYS的受力分析。 8、協(xié)助單位及要解決的主要問(wèn)題 本課題的完成應(yīng)解決高空作業(yè)平臺(tái)有限元分析優(yōu)化設(shè)計(jì)的技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)，需要得到三峽大學(xué)機(jī)械與材料學(xué)院施工機(jī)械研究所等單位的大力支持和幫助。