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中山 (板芙镇、神湾镇、坦洲镇,大涌镇、沙溪镇、三乡镇)路灯车出租 路灯车的板式转台设计方法?
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更新时间:2020-06-20 【
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中山 (板芙镇、神湾镇、坦洲镇,大涌镇、沙溪镇、三乡镇)路灯车出租 路灯车的板式转台设计方法? 随着路灯车的设计及制造技术不断成熟,轻量化、紧凑化设计已经越来越多地融入路灯车的设计理念中。但是,安全性能和可靠性是路灯车设计研发中必须首先满足的条件。在路灯车中,回转平台为整车上部结构进行360°回转的平台。本文以某型路灯车轻量化、紧凑化设计为例,对转台的结构类型进行讨论,探讨板式结构在转台设计及工艺制造方面的可行性。通过有限元法进行计算分析,考察板式结构的设计是否能满足整车的性能要求,结合生产实际分析了制造工艺的难易程度和制造成本,以期提高路灯车转台的结构利用率,简化工艺流程,减小焊接工作量,降低制造成本。
转台的几种结构形式。路灯车的转台主要有3种结构形式:箱式结构、板式结构和框架式结构。箱式结构定义为:转台主要受力的两立板采用薄板拼接成箱形结构;板式结构定义为:回转平台主要受力的两立板采用整块钢板焊接而成;框架式结构定义为:通过计算,合理地减少立板的有效面积,通过补焊加强筋的方式构成框架式的转台结构。相比而言,箱式结构受力较好,局部抗扭性好,但质量较大,且焊接工作量大,焊接过程中箱体容易变形,造成局部应力集中,同时转台内档距空间范围较小,对高空作业平台这种小型机械,整车布置存在一定的难度。框架式结构要求计算精度要高,且对材料的性能要求也高。板式结构,单板受力,刚度不是很好,但焊接工作量少、质量轻。因此根据路灯车实际设计时空间布置、受力、变形等要求,在转台结构设计中应当以性能可靠为基础,尽量减少焊接工作量,并增加转台内档距空间,便于对减速器、中心回转机构等进行布置。本文设计的转台采用板式结构,既减少板材的焊接量又能增大转台内侧的布置空间。但是由于板式结构的某些受力性能不如箱式结构,因此必须对所设计的转台的可靠性进行有限元分析。
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该类型转台主要由左右立板1、中间封板2和底板4组成。其中,中间封板对两侧立板起支撑作用,且能遮蔽其内部相互交错的液压管路,使整车外观更加整洁。开口是为了能够便于在回转平台内部安装相关的液压元件。转台ANSYS模型板折弯设计是为了增加立板的刚性,在适当档距的基础上加大底部档距,增加上部结构的稳定性,便于中心回转机构及相关液压元件的装配,同时能减小上部档距,使回转平台的上部能与臂架匹配,以减少臂架同转台铰接点处的配合误差,减小铰接销轴的长度,减轻上部结构的质量。首先选取转台受力最恶劣的工况,对于折叠臂路灯车的上部结构而言,各结构件受力最恶劣的工况为:下臂最大仰角65°,中臂、上臂水平,工作斗满载。在此工况中,转台受到折叠臂、液压缸、工作斗和工作载荷的作用力,且在计算过程中,臂架及液压缸等部件本身的质量及重心会对整个计算产生较大影响,因此必须考虑整个上部结构自身的质量(本部分计算全部按静力计算,忽略动载及风载)。
通过以上工况及受力情况分析,用 ANSYS对转台进行有限元分析。路灯车的上车部分结构件主要包括转台、三节折叠臂及液压缸。折叠臂为结构整齐的箱形臂,通过对截面大小与长度尺寸的比较,可以近似地将折叠臂看作铰接梁,建模时选用 Beam188梁单元。转台选用Shell63壳单元。各板件建立几何模型时,以板厚中分面为建模基准。因为主要的目的是验证转台部分的结构性能,所以对转台部分建模时进行了相应的简化:不再考虑各工艺孔;简化某些工序的工艺余量;转台底板24个螺栓孔处建立刚性节点,力求更真实地对约束情况进行模拟。3根液压缸主要承受轴向受压载荷,选用 Link8杆单元。根据上述原则建立的 ANSYS模型。为了能更真实地反映转台的受力情况,将上臂、中臂、下臂、工作斗和液压缸等结构全部建模,并在臂架与臂架连接的节点处通过耦合模拟臂架间的连接;在转台与下臂连接处通过耦合模拟转台与下臂的铰接。在液压缸同臂架、转台连接处通过耦合模拟液压缸同臂架、转台的连接。整车上部结构件的有限元模型,为更好地对模型进行分析。
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