【正文】 方式可分為上 折式和下折式兩種。 綜上所述， 結合本設計的技術要求，采用 折疊臂式舉升機構較交叉剪刀式和套筒式的工作范圍大、越障能力好，且折疊式舉升機構較伸縮臂式舉升機構來說具有靈活多樣、適應性好、越障能力強等優(yōu)點。其優(yōu)點是操作簡單，動作迅速 [5]。這種支腿結構簡單，操作方便，但液壓缸行程長，且是浮置于箱形長槽內，動作慢，強度差，一般較少采用。 液壓支腿按其結構形式又可分為：蛙式支腿、 H 式支腿和 X 式支腿。但支腿在伸出過程中受搖臂尺寸的限制，支腿的跨距（圖 的 2a）不能很大，調平性能較差，且在支反力變化過程中有爬移現(xiàn)象。 15 圖 H 式支腿 X 式支腿 如圖 所示，這種支腿的垂直液壓缸作用在伸縮腿的中間，當推力液壓缸將腿伸出后，垂直支撐液壓缸將支腿壓向地面，使輪胎離地如圖 (a)所示 ,四個伸縮腿是同步工作的，而垂直液壓缸可同時頂升，也可單獨工作，以便對車架進行調平。因此，高空作業(yè)車的支腿機構選擇 H 型支腿，如圖 所示。轉臺結構為高空作業(yè)車組成的重要組成部分 ,屬于金屬結構部分在設計的過程中要綜合考慮轉臺的結構大小、轉臺的選材、以及轉臺受到的力的大小 [6] [7]。支撐滾輪式回轉支撐裝置增大了轉盤回轉裝置的高度，且質量增加，成本增大；滾動軸承式回轉支撐裝置是目前應用最多的一種，它是在普通滾動軸承的基 礎上發(fā)展起來的，結構上相當于放大了的滾動軸承。這種回轉支撐裝置的優(yōu)點是：質量輕、結構緊湊、成本較低，但其承載能力小，故應用不多。 交叉滾柱式轉盤 如圖 所示，滾子的接觸角一般為 45176。此外，和滾球轉盤相比，這種滾道是平面，加工工藝比較簡單，容易達到加工要求。為了保證作業(yè)人員安全工作和防止器材掉落，各國對作業(yè)平臺的結構和性能提出了明確的要求。但是這種機構在舉升過程中由于慣性力的作用及作業(yè)人員的質心不能與作業(yè) 18 平臺的質心完全重合。這種調平機構用于折疊式動臂。當作業(yè)臂受變幅液壓缸作用時，會帶動主調液壓缸 5 的活塞桿伸縮，與此同時，和液壓缸 5 形成封閉回路 的液壓缸 2 的活塞桿則產生相應的伸縮運動。圖 為一種電 —液伺服調平系統(tǒng)原理圖。 為使支腿垂直液壓缸在移動的過程中能在任意位置上停止，并防止停止后在外力的作用下發(fā)生位移，導致事故發(fā)生，應在支腿液壓缸的進回油路上設有雙向液壓鎖。因此， 高空作業(yè)車 必須設置輔助下降裝置，中小型 高空作業(yè)車 采用手動泵人工輔助下降。 (a) 重力（自重）式調平機構 (b) 四桿調平機構 (c) 等容積液壓缸調平機構 圖 作業(yè)斗的平衡機構 動力傳動裝置設計與分析 設計要求 動力傳動裝置包括 高空作業(yè)車 各工作裝置的動力傳動部分，其設計要求如下： 對作業(yè)功能，在規(guī)定的載荷范圍內，不論載荷大小，要求動力傳動裝置具有穩(wěn)定的工作轉速。 動力傳動裝置類型 內燃機 ——機械傳動 這種傳動方式僅在用途單一的 高空作業(yè)車 上使用，如用于電力設施維修的垂直升降式 高空作業(yè)車 多采用這種形式。 內燃機 ——電力傳動 這種傳動方式的路線是汽車發(fā)動機 → 發(fā)電機 → 電動機，然后帶動各工作裝置運轉。 綜上所述，通過以上各種動力傳動裝置的結構、經(jīng)濟性、適用范圍以及操作性能等多方面性能的分析，將動力傳動裝置選定為內燃機 ——液壓傳動這種形式。 其中：舉升機構選擇折臂式；支腿機構選擇 H 式支腿；動力傳動裝置選定為內燃機 —— 液壓傳動形式；作業(yè) 平臺選擇平行四桿調平機構； 回轉支撐機構選擇交叉滾柱式 。 分析載荷情況，載荷包括機架的設備重量，機架本身的重量，設備運轉的動載荷等，對于高架結構，還要考慮風載，雪載等載荷。 進行計算確定尺寸。； 上臂相對于下臂： 0~150176。 結構應進行強度、剛度和穩(wěn)定性計算，并滿足其規(guī)定的要求。對 A6—A8工作級別的起重結構必須進行疲勞強度計算，對 A1—A5工作級別的起重機結構，一般可不進行此項計算。 如表 表 許用應力計算公式 載荷組合種類 安全系數(shù) 拉伸、壓縮、彎曲、 許用應力 剪切許用應力 組合 I nI= [σ]Ι= 3?[ ] =[σ]?? 組合 II nII= [σ]Ι?= 3?[ ] =[σ]?I?I 組合 III nIII= [σ]Ι??= 3?[ ] =[σ]?II?II 注：表中屈服點 ?s 應按選取的鋼材厚度 取不同的值 由此確定作業(yè)臂的材料 [17] ： 根據(jù)選材原則及規(guī)定：主要選用 Q345鋼板， 其主要特點是機械強度、韌性和塑性，以 及加工等綜合方面的性能好，價格較低。到 80186。設計時仰角取 75186。=15 即 : (L1+L2) sin75186。15 0c os18 0070 0270 018 00 222 ??????EF ?EF 確定 下 臂油缸鉸點的位置 取 HC=650mm， CG=1300mm， 075HCG?? 由三角關系可得 : 25 。 mmbb 82127021 ????? ? 對上臂進行正應力校核 28 臂梁的尺寸確定后應對其進行強度 ,剛度和整體穩(wěn)定性校核，不滿足時應進行修改。 因為 h/b=100/70=，整體穩(wěn)定性就不需驗算。 如表 32 中臂的 強度計算 表 動載系數(shù) 根據(jù)機架設計的載荷分類，基本載荷是指始終作用在機架結構上的載荷，包括重力及設備運行時產生的動載荷。 中 臂截面尺寸的確定 （ 1） 中 臂梁高 h的確定 按強度條件： 動臂截面高度 h 可按經(jīng)濟條件（結構 質量最小）計算確定，有： ? ? )0( ??? ?? Mh （ 41） 式中 ： M——動臂承受的最大合成彎矩（以作業(yè)斗的額定載荷處在最大臂幅時計算）， ]/[?MW? 為所需的截面系數(shù) ，為 W=283mm3 ； 31 [? ]——所用鋼材的許用應力； 0??， ——鋼板的厚度， 設計時鋼板的厚度 0??， 相等為 6mm； 可得 中 臂高 ? ?)0( ??? ?? Mh= ? ???Mh ?=206mm （ 1） 中 臂梁高 h的確定 如圖所示： 0? =6mm 則： h1=h2? =20612=194mm 按整體穩(wěn)定性條件： b h31? 按局部穩(wěn)定條件： Q345 鋼 b ?60? mmbmm 6602 0 631 ???? mmbmm 36069 ?? 則 b＝ 120 ㎜ 。2 ?? ???? MPAIF 在截面 BD受的切應力是： ][8211 ??? ?? Zs IF 計算 Z軸慣性矩 zI ： 29 如圖建立坐標系： 矩形對 Z軸的慣性矩是： 123hbIz ? 則慣性矩 ： zI = zI zI 所以慣性矩為： 463311 1008212 mhbI z ?????? 4631312 888212 mhbI z ?????? zI = 1zI 2zI m??? (2)把 KNFS ? 和 1zI 2zI m??? 切應力校核公式： ?1SF cF 則：切應力是 ][ 0 723211 ??? ???? ???? ? MPIF Zs 在截面 AD受的切應力是： ][8222 ??? ?? Zs IF 30 ?2SF zI m??? ][8 222 ??? ?? Zs IF ][0 0 7 23222 ??? ???? ???? ? MPIF Zs 所以上臂的正應力和切應力符合要求。 如圖 上臂截面尺寸的確定 上 臂的強度計算 圖 上 臂的受力圖 對 上 臂進行受力分析如圖 26 圖 上 臂的彎距圖 2. 46K N, ?? FIFI 即力 FB′與力 FB大小相等方向相反。 L1+L2= （ ） 由于上臂的頭部有工作臺，所以在上臂頭部應留有一定的余量裝工作平臺， 故上臂長必須大于下臂長即： L1L2 （ ） 由 ()式和 ()式可以取上臂 +中臂 L1=8m,取上臂為 m，中臂 m， 下臂L2=。 上臂 +下臂 ： L1=AB 23 下臂： L2=BC 則由三角關系有： ABsin75186?！?75186。其屈服強度是 :σ? =345Mpa. 根據(jù)工作時的最大的 載荷進行強度和穩(wěn)定性計算 結構應按第二類載荷情況進行疲勞強度、強度和穩(wěn)定性計算。 第 Ш類 按非工作時的最大載荷或工作時的特殊載荷進行強度和穩(wěn)定性的驗算。 22 對三類載荷情況分別規(guī)定了不同的許用應力 [8] 。為保證高空作業(yè)車能在工作環(huán)境惡劣、載荷變化復雜、不允許產生塑性變形和人為的不文明操作等因素下能安全、可靠地工作對其金屬結構規(guī)定如下計算原則： 結構工作級別按結構件中的應力狀態(tài)（名義應力譜系數(shù)）和應力循環(huán)次數(shù)（應力循環(huán)等級）分為 A1—A8八級。下臂下端鉸接在回轉臺上，由下臂油缸驅動；上臂下端與上臂下端鉸接，由撐臂液壓缸和平行四桿機構驅動；作業(yè)斗與上臂尾部鉸接，由外露式平行四桿機構是作業(yè)斗保持水平 [12]。 畫出結構簡圖。 21 第 4 章 工作裝置設計計算 舉升機構設計 設計步驟 初步確定機架的形狀和尺寸。由于高空作業(yè)車的各個工作裝置結構形式有很多種，且每種形式各有其優(yōu)缺點，經(jīng)過分析后選擇了最適合的方案。但這些傳動裝置質量較大，價格昂貴。 電力 ——機械傳動 這種傳動方式是利用外接電源或車載電源（蓄電池），通過電動機將電能轉換成機械能，再經(jīng)機械傳動裝置將動力傳遞到各工作裝置。因此要求能適應運動方向的不斷改變。為此，在 高空作業(yè)車 上設置了限位行程開關，只要發(fā)生超過上述規(guī)定的情況，行程立即斷電，液壓油卸荷，阻止上臂與水平面的夾角超過規(guī)定值。發(fā)生錯誤操作時，該裝置應能有效的排除由此產生的故障和危險，保護 高空作業(yè)車 和各機構的安全 [8]。由于 以上原因作業(yè)平臺及調平機構選定為平行四桿調平機構，如圖 (b)所示。這種機構一般用于伸縮式動臂。 機液組合式等容積液壓缸調平機構 如圖 （ c）所示。 平行四桿調平機構 如圖 （ b）所示，是常采用的機械式結構。 為了使作業(yè)平臺的底平面在作業(yè)過程中始終保持水平， 高空作業(yè)車 上裝有式作業(yè)平臺保持水平的自動調平機構，主要有以下四種： 重力（自