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鋁合金工作平臺臺面結構設計探析范文

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鋁合金工作平臺臺面結構設計探析

摘要:鋁合金型材在工作臺面設計中的使用開始引起重視,因為鋁合金材質具有較高的強度,抗腐蝕性較強,質量輕,使用壽命長,并且可以回收利用,可以為企業降低成本,所以,現代工作臺面采用鋁合金結構是一種必然的發展趨勢,具有一定的市場前景。

關鍵詞:鋁合金;工作臺面;設計

經過相關的文獻調研,了解到現有的學者已經進行了簡單的工作平臺設計,例如,于春茂[1]進行了風機葉片維修平臺設計,采用的是鋼結構,根據風機葉片進行了相應的尺寸和參數的設計;史凌峰[2]主要設計了自行式橋梁鋼制檢修平臺,臺面設計相對比較簡單,主要結構集中于整體的桁架結構;甘進[3]完成了海上多功能平臺設計,主要優化內容集中在樁腿等結構上。上述學者主要創新和優化的內容集中在檢修平臺的桁架結構上,而針對臺面的改進相對比較少,所以,本文的研究具有一定的創新性,可以應用在不同的平臺中。

1解決的技術問題

本設計要解決的技術問題有以下幾點:①工作平臺臺面采用鋁合金型材進行插接組合,工作平臺臺面邊緣插接在設計的框架橫梁中間,上端多出部分可以視為邊緣擋板,下端多出部分可以采用角材進行相應的固定,整體插接的方式可以方便安裝和拆卸,減少重量;②鋁合金結構具有較好的性能,不易生銹,抗腐蝕性較強,質量較輕;③工作臺面型材之間采用中心連接件進行插接連接,然后端口處采用特定的零件進行封口,保證了外觀和緊固性;④該節點設計結構設計簡單,可以連接多個臺面板,形成多種尺寸規格的產品,并且使用鋁合金型材在工廠完成裝配,其裝配效率較高,降低了成本。

2產品結構設計

一個鋁合金工作平臺臺面結構,主要由邊緣擋板1、臺面板2、臺面連接件3、短橫梁4、封口板5、角件6組成。在鋁合金工作平臺臺面設計中,邊緣擋板1、臺面板2、臺面連接件3和短橫梁4采用鋁合金擠壓型,其型材介紹如下:①邊緣擋板1:邊緣擋板1斷面如下圖1中a所示,右端設計三組滑道,臺面板滑進不同的滑道,該邊緣擋板具有不同的功能。若將臺面板滑進最上端滑道,說明該工作臺面不需要邊緣擋板,此時邊緣擋板作為臺面板的兩側封口扣板,下端多出部分可以與支撐橫梁和立柱進行固定;若將臺面板滑進中間滑道中,上端多出部分作為邊緣擋板,下端多出部分可以與支撐橫梁和立柱進行固定;若將臺面板滑進下端滑道中,上端多出部分作為邊緣擋板,下端則與臺面板共面,一般用于下端不需要使用邊緣擋板進行固定的情況。而上下滑道設計主要是用于連接其他零件,例如上端可以連接欄桿扶手。本次結構連接介紹主要采用的是臺面板滑進中間滑道的形式,該方式應用相對比較廣。②臺面板2:臺面板2的斷面如下圖1中b所示,兩端設計主要是為了與連接件進行插接連接,該種固定方式既方便安裝拆卸,也可以進行多面板的自由組合。③臺面連接件3:臺面連接件3斷面如下圖1中c所示,主要是用于兩臺面板之間的連接,中心兩圓孔主要是與封口板插接固定。④短橫梁4:短橫梁4斷面如下圖1中c所示,主要是在臺面板連接之后的底端起到支撐固定作用。

3產品裝配過程

在工作平臺臺面的連接中,首先將四個臺面板2通過臺面連接件3的中間滑道進行連接,接著將邊緣擋板1分別滑進臺面的兩側,安裝在中間滑道處,然后將封口板5扣在連接后的組合體的一端,用特定的封口膠粘上,最后將短橫梁4安裝在整體臺面中心的下端,方向與臺面連接件3垂直,并且通過角件6固定在邊緣擋板1上,這樣就安裝完成一組工作平臺臺面,如果需要安裝多個,也按照該方式進行組合連接。各零部件之間簡易裝配形式如圖2所示。圖2鋁合金工作平臺臺面各零件簡易裝配形式4力學模擬分析及結論該鋁合金工作平臺臺面設計主要應用于檢修平臺等相關的平臺中,材質為鋁合金6061-T6,承受的力大致為幾個人的重量,在力學模擬分析中,使用有限元模擬軟件進行強度分析,以承受三個人的重量為例,施加力1800N,應力云圖和位移云圖如圖3所示。3產品裝配過程在工作平臺臺面的連接中,首先將四個臺面板2通過臺面連接件3的中間滑道進行連接,接著將邊緣擋板1分別滑進臺面的兩側,安裝在中間滑道處,然后將封口板5扣在連接后的組合體的一端,用特定的封口膠粘上,最后將短橫梁4安裝在整體臺面中心的下端,方向與臺面連接件3垂直,并且通過角件6固定在邊緣擋板1上,這樣就安裝完成一組工作平臺臺面,如果需要安裝多個,也按照該方式進行組合連接。各零部件之間簡易裝配形式如圖2所示。圖2鋁合金工作平臺臺面各零件簡易裝配形式

4力學模擬分析及結論

該鋁合金工作平臺臺面設計主要應用于檢修平臺等相關的平臺中,材質為鋁合金6061-T6,承受的力大致為幾個人的重量,在力學模擬分析中,使用有限元模擬軟件進行強度分析,以承受三個人的重量為例,施加力1800N,應力云圖和位移云圖如圖3所示。

參考文獻

[1]于春茂.1.5MW風機葉片維修平臺的結構設計與分析[D].沈陽建筑大學,2013.

[2]史凌峰.新型自行式橋梁檢修平臺的研究與開發[J].內燃機與配件,2017(03):117-119.

[3]甘進.海上多功能工作平臺結構設計關鍵技術研究[D].武漢理工大學,2012.

作者:鄭雅如 代英男 王東輝 楊睿 唐鴻洋 劉述崇 李海洋 單位:遼寧忠旺集團有限公司

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