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液压升降台电动起重机的设计分析

液压升降台电动起重机的设计分析

金力公司主要致力于液压升降机械的研发,主导产品有铝合金升降机、液压升降机、升降平台、登车桥、无障碍升降平台等十几个系列。金力采用高效灵活的生产系统能够满足客户对升降平台设计和制作上的特殊要求。

1、前言

升降机专用起重机安装在升降机吊笼顶部,是实现升降机标准节及附着架安装及拆卸的专用工具。现升降机专用起重机主要分为电动起重机和手动起重机,由于电动起重机的造价已接近手动起重机、而且电动起重机使用较为方便,大部分升降机厂家已采用电动起重机作为标配起重机所以本次设计将进行电动起重机设计。

在液压升降台市场竞争日益激烈的环境中,成本更低、更方便耐用成为升降机部件设计的主题,本次设计的主要目的是寻找成本更低、运输更方便的结构方案。鉴于计算机在机械设计中的应用本次设计将采用ANSYS~限元分析软件进行优化设计,以达到更好的效果。

2、工况分析

根据以上的工作情况可确定电动起重机的主要参数:选择吊重中最大重量为电动起重机额定起重量同时依据ISO 2374:1983设定标准起重量。因其吊重距离无需变化故幅度可设为固定式。因幅度固定故起重力矩也一定。起升高度根据导轨架及驱动板的高度而定即高于两者之和。工作速度无要求。

3、力学分析

电动起重机最坏工况为吊笼升至升降机最高安装高度、电动起重机吊起导轨架、风速根据国家标准,升降机应能在风速不大于13m/s~.件下架设、接高和拆卸导轨架作业,故选用13m/s。电动起重机主要受吊重载荷、风载荷、及自重载荷。由于自重载荷相对较小,故计算中不予考虑。

吊重载荷:在重物的作用下:吊臂部分主要受弯矩作用故通过计算最大弯矩来确定其截面模量’因弯曲切应力远小于弯曲正应力故不进行这部分的验算。机身部分主要受恒定的弯曲应力和轴向压力。通过计算其弯矩来确定截面模量,轴向压力可通过压杆的轴向压应力验算截面。

还需综合考虑同时在弯矩作用下和轴向拉压力作用下单肢部分是否能够满足强度条件因这部分长度较长还需对其进行拉压杆稳定性校验。风载荷的作用下:在风载荷作用下对电动起重机刚度进行验算,确定其挠度在要求范围内。最后在验算电动起重机根部同时在风载荷及吊重载荷作用下的弯曲强度是否满足要求。

4、结构设计

吊臂部分采用外伸梁结构形式、这样可以有效降低吊臂部分最大弯矩,降低吊臂结构的复杂程度减轻重量,为了方便微型电葫芦的安装采用一根方管作为主梁机身部分高度较高、弯矩恒定为了满足其重量轻的需要采用桁架、变截面结构设计。

这样既满足了强度又满足了重量轻的要求。液压升降台吊臂与机身用销轴进行铰接,运输时可将吊臂与机身折叠在一起节省空间方便运输。起升机构的选用,根据此起重机的利用等级、载荷状态,确定整机的工作级别,同时可确定起升机构的工作级别故选用成本相对较低的微型电葫芦作为起升机构。

5、ANSYS挠度分析

因起重机在吊重过程中会发生挠曲变形。吊臂部分会发生一定的向下的挠度,因其结构复杂计算相对繁琐,而利用ANSYS进行建模计算可方便精确的计算出起重机的挠度。

有限元分析过程主要分为3部分:创建有限元模型、施加载荷进行求解、查看结果。创建有限元模型:创建几何模型、定义材料属性、划分网格。根据起重机的受力情况型钢均选用BEAM4梁单元,BEAM4是可以承受拉、压、弯、扭的单轴受力单元,能够满足本次分析的要求。

结语

电动起重机是液压升降台比较重要的部件之一,在升降机架设中起到关键作用。本文依据其工况对其进行了受力分析。在低成本及运输方便的设计意图下,进行结构设计,在设计中借鉴了一些其他的较好的设计方案如塔机的桁架结构、时下流行的微型吊葫芦与方钢管的组合在结构设计完成后应用ANSYS对其进行挠度分析,设计仰角。借鉴其他种类的机械机构形式、适当的计算机软件分析对设计产品都有一定的作用。

金力公司以质量为本,以创新为发展的动力,不断追求卓越,以引领中国液压升降机行业的发展。

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