曲臂式高空作業(yè)臺(tái)載荷數(shù)值的估值與計(jì)算過(guò)程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u22683曲臂式高空作業(yè)臺(tái)載荷數(shù)值的估值與計(jì)算過(guò)程案例 17071.1具體參數(shù) 1245901.2工作級(jí)別選擇及載荷確定 189191.2.1工作載荷的級(jí)別 1165631.2.2各個(gè)構(gòu)件重量估算和最終確定 245821.3小結(jié) 4178352工作臺(tái)整體設(shè)計(jì)及校核 6320522.1支撐設(shè)計(jì) 6172182.1.1支撐設(shè)計(jì)的要求 6152432.2梁的計(jì)算與校核 65162.2.1梁的設(shè)計(jì)及計(jì)算 6134512.2.2梁和架的連接 739162.3位置確定 8234152.3.1設(shè)計(jì)位置 818862.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選用 985482.4.1結(jié)構(gòu)分類 9197942.4.2回轉(zhuǎn)支承 986972.5小結(jié) 91.1具體參數(shù)最大舉升高度15米；最大荷載為500kg；水平工作距離：3米；跨高為6米；平臺(tái)尺寸：1.2×0.8米。1.2工作級(jí)別選擇及載荷確定1.2.1工作載荷的級(jí)別工作平臺(tái)設(shè)計(jì)的是否合理主要取決于平臺(tái)的荷載與等級(jí)，根據(jù)工作臺(tái)的工作環(huán)境特點(diǎn)及工程需求依據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》初步擬定工作臺(tái)的工作等級(jí)為U4級(jí)，作業(yè)強(qiáng)度為輕荷載使用的情況。要考慮平臺(tái)的負(fù)載狀態(tài)： 。 N=??????????????????????????.3。Q=0.12<0.125這個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目經(jīng)過(guò)分析一般情況下是屬于負(fù)載較輕的機(jī)械設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中將級(jí)別設(shè)計(jì)為A3。1.2.2各個(gè)構(gòu)件重量估算和最終確定為作業(yè)時(shí)的安全性。需要具有以下條件：（1）較好的剛度與強(qiáng)度。（2）較好的平穩(wěn)性與實(shí)用性。（3)動(dòng)力源可以滿足作業(yè)的要求。（4）在滿足條件下盡量有良好的經(jīng)濟(jì)性能。1自重載荷G高空作業(yè)平臺(tái)的各機(jī)械部件的質(zhì)量總和為自重荷載，首先估計(jì)各個(gè)部件的重量根據(jù)圖1得出構(gòu)件重量。圖1由于重為500kg。上車重21%×500=105kg通過(guò)設(shè)計(jì)得大臂所承受的重量：15%×500=75kg。通過(guò)設(shè)計(jì)得下部分的車體所承受的重量：64%×500=320kg通過(guò)設(shè)計(jì)得上部分的車體所承受的重量：105×20%=21kg配重：。下車重細(xì)分為：原底盤占：65%。附加車架及支腿：?；剞D(zhuǎn)支撐4%。其他占：。2.起升載荷1）起升載荷的動(dòng)載系數(shù)。平臺(tái)工作時(shí)，突然提升的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一個(gè)附加動(dòng)載荷，通過(guò)設(shè)計(jì)，由φ2vh≤0.2。vh>0.2。φ22）物體受突然外在力的運(yùn)動(dòng)系數(shù)。由于工作要求的需要，平臺(tái)可能突然下降。對(duì)此工作狀態(tài)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)卸荷沖擊，一般情況下我們通常情況下慣用起升載荷乘以突然卸載沖擊系數(shù)，用這個(gè)方法去符合載荷的。計(jì)算： 。高空作業(yè)時(shí)，平臺(tái)的穩(wěn)定性是本設(shè)計(jì)的重要前提。當(dāng)所吊的物體不需要立刻落地時(shí)，可得到。。??????????????????????????.3=1上述的設(shè)計(jì)中，考慮了好多因素，得到一些關(guān)于物體被吊起時(shí)的運(yùn)動(dòng)受力。3當(dāng)高空作業(yè)行駛在坑洼的地面時(shí)，產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)載荷。當(dāng)高空作業(yè)行駛在坑洼的地面時(shí)，產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)載荷一般都是靜止?fàn)顟B(tài)下完成作業(yè)的，沖擊載荷幾乎對(duì)平臺(tái)沒(méi)有影響，可以將這種沖擊載荷忽略，認(rèn)定起升載荷和工作臺(tái)自重乘1。4風(fēng)載荷工程機(jī)械在戶外工作時(shí)往往還會(huì)考慮到風(fēng)載的作用。得P：。。風(fēng)載公式為K=1。用這個(gè)方式估算某時(shí)的風(fēng)速。經(jīng)過(guò)思考，選用鋼體的橫截面積為字母C為1.3,風(fēng)速計(jì)為15.55m/s,計(jì)算風(fēng)與剛體的投影面積。通過(guò)以上的計(jì)算P??????????????????????????.31.05載荷組合的計(jì)算高空作業(yè)平臺(tái)由于其工作環(huán)境的特殊性，所受的載荷種類比較復(fù)雜，但是這種載荷不會(huì)同時(shí)施加在工作平臺(tái)上，將他歸類在這三種荷載組合狀態(tài)：1）戶內(nèi)外工作無(wú)惡劣條件，無(wú)大風(fēng)情況；2）戶外工作時(shí)惡劣環(huán)境影響；3）戶外工作時(shí)受風(fēng)力影響；載荷分類及組合計(jì)算：1）基本載荷：自重載荷Q=5000N。2）起升載荷：升起時(shí)，起升質(zhì)量的重力，分析得=1200N。3）附加載荷：在這里只使用風(fēng)速的影響P39.2(N)來(lái)表示高空作業(yè)平臺(tái)所受的附加載荷。4）三種需要考慮的組合下的狀態(tài)。但是由于平臺(tái)不需要考慮特殊載荷所以只有兩種情需要考慮：（1）作業(yè)平臺(tái)基本載荷+作業(yè)平臺(tái)起升載荷；值為6239.16N。（2）在之前的基礎(chǔ)上加上作業(yè)平臺(tái)的附加載荷；值為6600N。1.3小結(jié)對(duì)這里的可能受到的載荷進(jìn)行估計(jì)。并且最終確定了數(shù)據(jù)的大小。工作時(shí)可能遇到的一些情況，并且對(duì)于平臺(tái)的工作級(jí)別經(jīng)行了校驗(yàn)。由于高空作業(yè)平臺(tái)工作環(huán)境的特殊性，基本都在戶外工作。所以需要考慮很多的受力情況計(jì)算分析得出作業(yè)平臺(tái)的自重載荷按照要求是5000N，起升載荷的數(shù)據(jù)為1200N，排除了因路面不平的戶外因素造成的沖擊載荷，計(jì)算得出風(fēng)載為39.2N。由于工作環(huán)境的不確定性，依次計(jì)算載荷組。得出了最終的數(shù)據(jù)。并且根據(jù)分析數(shù)值，確定了機(jī)構(gòu)所存在的危險(xiǎn)點(diǎn)。根據(jù)分析與校核，保證了升降平臺(tái)工作的安全性。

2工作臺(tái)整體設(shè)計(jì)及校核2.1支撐設(shè)計(jì)2.1.1支撐設(shè)計(jì)的要求（1）應(yīng)力變形小。（2）良好的抗震性。（3）滿足以上條件時(shí)，經(jīng)量減少花費(fèi)，經(jīng)濟(jì)性好。強(qiáng)度與剛度對(duì)于工程機(jī)械的機(jī)架十分重要，很多工程機(jī)械對(duì)于剛度對(duì)于工程機(jī)械要求是非常嚴(yán)格的，剛度是基本決定機(jī)械能否正常工作的重要因素，結(jié)合本設(shè)計(jì)，選擇撓度為L(zhǎng)/750。有多因素能夠影響機(jī)械結(jié)構(gòu)的剛度。影響其工件的校核。2.2梁的計(jì)算與校核2.2.1梁的設(shè)計(jì)及計(jì)算首先是剛度的要求：結(jié)構(gòu)及載荷公式，查起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)：Y??????????????????????????.3。根據(jù)手冊(cè)，L=1.88m,b=1.18m。算梁工作時(shí)重力P.由上節(jié)計(jì)算可知上車重為車重+臂重=105+75=180kg。工作載重為160kg。可得P=10（180+160）=3400N得到P=3400N,彈性模數(shù)E。帶入公式撓度得：??????????????????????????.3滿足要求。強(qiáng)度設(shè)計(jì)單向受彎。雙向受彎。因?yàn)?。其表面表現(xiàn)如圖2。圖2W==16000/3=5333.5mmM=。296.99MPa。220?260HBS。σ0=5001.5為安全系數(shù)n。得：<500Mpa?？傻媒Y(jié)果<[]。得出結(jié)論梁滿足剛度要求。2.2.2梁和架的連接為了預(yù)防變形，需要將機(jī)架的兩個(gè)縱梁組合為一個(gè)整體框架，這樣可以減少盈利變形。根據(jù)圖3方式作為連接。用螺釘固定。圖32.3位置確定2.3.1設(shè)計(jì)位置得λ：由得：由：由以上的三個(gè)公式可以計(jì)算得求得：因，只有在90°<(φ1+θ1)<180°的情況下才能滿足工作需要,即cos(φ1+θ1)<0，受到作業(yè)平臺(tái)在收縮情況下的高度限制，要敲定尺寸長(zhǎng)度。由式(3-4)可得:由以上三個(gè)參數(shù)、和。=600mm,β=45取λ=1.65,的大小和動(dòng)臂有關(guān)。應(yīng)盡量大的選擇鉸點(diǎn)距離使液壓缸動(dòng)力臂盡量小?？紤]到機(jī)架限制的兩鉸點(diǎn)，確定=677mm。對(duì)于液壓缸，λ值應(yīng)該不大不小?；钊^(guò)薄的情況就是因?yàn)橹等∮眠^(guò)大的情況下造成的，在這一個(gè)情況下，非行程長(zhǎng)度過(guò)短;軸向尺寸變長(zhǎng)則是因?yàn)閿?shù)值選取的太小所導(dǎo)致的狀況，因?yàn)樵O(shè)計(jì)選用的液壓缸重量太重。在設(shè)計(jì)中，選擇了大約一米的位置。并且兩邊的數(shù)值控制在λ=1.1543～1.2045。因此在設(shè)計(jì)中，折中選擇了λ=1.6545。最后得到??????????????????????????.3>136mm。位置如下:2.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選用2.4.1結(jié)構(gòu)分類高空作業(yè)升降平臺(tái)的變幅機(jī)構(gòu)總體上分為工作和非工作變幅機(jī)構(gòu)，將能夠區(qū)別為單缸及雙缸根據(jù)具體的力的變幅力的大小來(lái)區(qū)分，而臂架的液壓缸的三種方式的安裝的位置的不同的形式：后拉式、前置、后置位置，前置式的設(shè)計(jì)方位是這次的說(shuō)明書基本上采用的方式。長(zhǎng)臂的變幅機(jī)構(gòu)的臂架主要分為兩種：一種是箱體，另外一種是格架形裝；一般設(shè)計(jì)中，為了臂架移動(dòng)空間。設(shè)計(jì)成折線的形式通常來(lái)說(shuō)是臂架的上半部分經(jīng)常采用的設(shè)計(jì)方式。也可用定長(zhǎng)臂架起重機(jī)作為上臂，下部設(shè)計(jì)為折線型式。根據(jù)參數(shù)與負(fù)載等選擇，有兩種可供選擇的方式：前置式吊臂優(yōu)缺點(diǎn)：（1）軸載荷分配均勻，增強(qiáng)使用壽命。（2）牽引性好。（3）可采用小直徑設(shè)計(jì)。缺點(diǎn)是質(zhì)量大，耗油量大。后置式吊臂的優(yōu)缺點(diǎn)：（1）空間大，吊裝不受限制。（2）安裝自由度高，形式多樣。（3）此類設(shè)計(jì)將液壓缸后移，利于機(jī)械的穩(wěn)定性。缺點(diǎn)是懸臂部分長(zhǎng)壓縮臂架下部空間。受風(fēng)力影響大，對(duì)側(cè)風(fēng)較為敏感。根據(jù)以上特點(diǎn)，用前置式作為選擇。臂架的材料的選擇：在工程機(jī)械中最常用的材料就是碳素鋼Q235。Q235材料由于韌性塑性好和價(jià)格事宜而被廣泛使用。還有是低合金鋼Q355。Q355有強(qiáng)度高，比較耐磨等優(yōu)點(diǎn)，在工程機(jī)械中也得到了一定的應(yīng)用，由于其應(yīng)力系數(shù)相比較高，根據(jù)強(qiáng)度經(jīng)濟(jì)性等多種因素，采用Q235作為材料。2.4.2回轉(zhuǎn)支承回轉(zhuǎn)支承因?yàn)槠淠Σ磷枇π?，運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，在工程機(jī)械中運(yùn)用廣泛。這里考慮的是柱式回轉(zhuǎn)支承和轉(zhuǎn)盤式回轉(zhuǎn)支承。根據(jù)施工機(jī)械的要求，合理地進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)，