HG35A-4Z型布料機臂架拓撲優化設計研究
2023-07-27 07:05:56賀利樂
機械設計與制造
2023年7期
趙 偉，郭 崗，賀利樂，程 科
（1.西安建筑科技大學機電工程學院，陜西 西安 710055；2.中聯重科股份有限公司國家混凝土機械工程技術研發中心，湖南 長沙 410205）
1 引言
我國建筑業的突飛崛起，使混凝土布料機的使用也越來越多，特別是在高層建筑中的運用，混凝土布料機有著布料精準、范圍廣、效率高和成本低的優勢。施工中常見的混凝土布料機是固定在高層建筑現場，與混凝土泵車等配合使用，將地面車載泵運來的混凝土輸送到高層作業平臺內［1］。目前，混凝土布料機臂架結構逐漸趨于質量輕、新材料的方向發展，但由于臂架質量太輕，工作當中會引起輕微的振動，使用安全性能降低。近幾年，在保證臂架性能的同時怎樣實現布料機臂架的結構優化一直是研究的熱門課題。
國內一些學者對伸縮式布料機臂架的結構優化做了廣泛研究。文獻［2］基于ANSYS方法對伸縮式布料機臂架進行拓撲優化研討，減輕了臂架的重量，改善了使用性能。文獻［3］基于ANSYS軟件對塔式布料機臂架進行了應力分析，研究了臂架旋轉角在工作過程中對整機的影響規律。
相較于以上伸縮型布料機結構優化研究，現以型號為HG35A-4Z的多軸超長臂架混凝土布料機作為研究對象，對其結構進行優化，以減輕其重量，進而提高工作效率，降低高空作業過程中的負載。
選取臂架實際水平運動過程中的最大彎矩工況，基于HyperMesh進行結構拓撲優化，有限元分析，并結合應力試驗的方法進行驗證。
2 臂……
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