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隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提出了越來越高的要求，變電站設(shè)備的安全運(yùn)行對整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)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(fù)荷和起升高度所要求的設(shè)備也不同。從已有的文獻(xiàn)資料顯示，目前主要對傳動(dòng)方式，重載和高度高等方向?qū)υO(shè)備進(jìn)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(qiáng)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(jì)一種集檢修平臺和起重機(jī)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(jī)功能時(shí)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(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，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(shí)間，也為同類型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為絲桿螺母的直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)滑塊和立柱的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。可知，當(dāng)起重機(jī)完全伸展開吊重物且重物在水平幅值最大時(shí)是最危險(xiǎn)狀態(tài)，起重機(jī)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(jī)的三維有限元模型，如圖所示，由于該裝置所有的機(jī)構(gòu)全部組裝好進(jìn)行分析，單元數(shù)比較多并且根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，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(xì)化的網(wǎng)格，在應(yīng)力很小和遠(yuǎn)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(yuǎn)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(jìn)行沙漏控制共有133360個(gè)單元，有限元離散模型。
根據(jù)起重機(jī)在最危險(xiǎn)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(diǎn)在U1，U2，U3三個(gè)方向的位移自由度和UR1，UR2，UR3三個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)自由度。
專業(yè)從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)│有限元分析│強(qiáng)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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