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隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定經(jīng)濟運行提出了越來越高的要求，變電站設(shè)備的安全運行對整個電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行起著至關(guān)重要的作用,由于相關(guān)設(shè)備的老化和不可預(yù)測的原因?qū)е孪嚓P(guān)設(shè)備的損壞，所以變電站現(xiàn)場經(jīng)常需要維修，對相關(guān)的檢修設(shè)備也有著嚴(yán)格的要求，而不同吊裝負荷和起升高度所要求的設(shè)備也不同。從已有的文獻資料顯示，目前主要對傳動方式，重載和高度高等方向?qū)υO(shè)備進行了研究，如一些科研人員以伸縮的方式為研究對象，采用有限元分析了多節(jié)臂立柱的起升原一些科研人員以伸縮臂的結(jié)構(gòu)為研究對象，分析了伸縮臂的強度和剛度這些產(chǎn)品的體積比較大而且笨重，而變電站現(xiàn)場維修需要一種體積小，重量輕能滿足現(xiàn)場環(huán)境的維修設(shè)備，因此設(shè)計一種集檢修平臺和起重機于一體的體積小輕型多功能高空作業(yè)平臺，以吊裝變電站某種類型的互感器為對象，分析了作為起重機功能時伸縮臂承受的載荷情況以及在兩種工況下的應(yīng)力和位移分布規(guī)律，在上述分析的基礎(chǔ)上進行優(yōu)化設(shè)計，保證新產(chǎn)品更加安全可靠，為新產(chǎn)品的開發(fā)縮短了時間，也為同類型的產(chǎn)品設(shè)計提供依據(jù)。
伸縮臂主要由三節(jié)方形立柱組成，立柱和立柱之間通過絲桿螺母連接，通過電動機的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為絲桿螺母的直線運動，從而帶動滑塊和立柱的滑動運動�？芍�，當(dāng)起重機完全伸展開吊重物且重物在水平幅值最大時是最危險狀態(tài)，起重機的額定載荷為，起吊高度為 4m，主要承受基本載荷和附加載荷，受力簡圖。
起重機的三維有限元模型，如圖所示，由于該裝置所有的機構(gòu)全部組裝好進行分析，單元數(shù)比較多并且根據(jù)經(jīng)驗，小車的變形非常小，對整體的影響不大所以，我們選取行走底盤以上部件為研究對象。
利用Haper劃分網(wǎng)格，在關(guān)鍵部位生成局部細化的網(wǎng)格，在應(yīng)力很小和遠離關(guān)鍵部位的區(qū)域劃分比較粗的網(wǎng)格)考慮到立柱的板厚遠小于其結(jié)構(gòu)尺寸，將立柱中間部分抽取中性面采用單元)立柱兩端接觸部位采用C3D8單元，并進行沙漏控制共有133360個單元，有限元離散模型。
根據(jù)起重機在最危險的工作情況下確定工況，主要選取立柱在承受正面壓力（工況2）和旋轉(zhuǎn)90°后承受的側(cè)面壓力（工1）兩種工況來研究約束第一節(jié)立柱的底部各節(jié)點在U1，U2，U3三個方向的位移自由度和UR1，UR2，UR3三個方向的旋轉(zhuǎn)自由度。
專業(yè)從事機械產(chǎn)品設(shè)計│有限元分析│強度分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
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