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铝合金工作平台台面结构设计探析

2019/07/12 阅读:

摘要:铝合金型材在工作台面设计中的使用开始引起重视,因为铝合金材质具有较高的强度,抗腐蚀性较强,质量轻,使用寿命长,并且可以回收利用,可以为企业降低成本,所以,现代工作台面采用铝合金结构是一种必然的发展趋势,具有一定的市场前景。

关键词:铝合金;工作台面;设计

经过相关的文献调研,了解到现有的学者已经进行了简单的工作平台设计,例如,于春茂[1]进行了风机叶片维修平台设计,采用的是钢结构,根据风机叶片进行了相应的尺寸和参数的设计;史凌峰[2]主要设计了自行式桥梁钢制检修平台,台面设计相对比较简单,主要结构集中于整体的桁架结构;甘进[3]完成了海上多功能平台设计,主要优化内容集中在桩腿等结构上。上述学者主要创新和优化的内容集中在检修平台的桁架结构上,而针对台面的改进相对比较少,所以,本文的研究具有一定的创新性,可以应用在不同的平台中。

1解决的技术问题

本设计要解决的技术问题有以下几点:①工作平台台面采用铝合金型材进行插接组合,工作平台台面边缘插接在设计的框架横梁中间,上端多出部分可以视为边缘挡板,下端多出部分可以采用角材进行相应的固定,整体插接的方式可以方便安装和拆卸,减少重量;②铝合金结构具有较好的性能,不易生锈,抗腐蚀性较强,质量较轻;③工作台面型材之间采用中心连接件进行插接连接,然后端口处采用特定的零件进行封口,保证了外观和紧固性;④该节点设计结构设计简单,可以连接多个台面板,形成多种尺寸规格的产品,并且使用铝合金型材在工厂完成装配,其装配效率较高,降低了成本。

2产品结构设计

一个铝合金工作平台台面结构,主要由边缘挡板1、台面板2、台面连接件3、短横梁4、封口板5、角件6组成。在铝合金工作平台台面设计中,边缘挡板1、台面板2、台面连接件3和短横梁4采用铝合金挤压型,其型材介绍如下:①边缘挡板1:边缘挡板1断面如下图1中a所示,右端设计三组滑道,台面板滑进不同的滑道,该边缘挡板具有不同的功能。若将台面板滑进最上端滑道,说明该工作台面不需要边缘挡板,此时边缘挡板作为台面板的两侧封口扣板,下端多出部分可以与支撑横梁和立柱进行固定;若将台面板滑进中间滑道中,上端多出部分作为边缘挡板,下端多出部分可以与支撑横梁和立柱进行固定;若将台面板滑进下端滑道中,上端多出部分作为边缘挡板,下端则与台面板共面,一般用于下端不需要使用边缘挡板进行固定的情况。而上下滑道设计主要是用于连接其他零件,例如上端可以连接栏杆扶手。本次结构连接介绍主要采用的是台面板滑进中间滑道的形式,该方式应用相对比较广。②台面板2:台面板2的断面如下图1中b所示,两端设计主要是为了与连接件进行插接连接,该种固定方式既方便安装拆卸,也可以进行多面板的自由组合。③台面连接件3:台面连接件3断面如下图1中c所示,主要是用于两台面板之间的连接,中心两圆孔主要是与封口板插接固定。④短横梁4:短横梁4断面如下图1中c所示,主要是在台面板连接之后的底端起到支撑固定作用。

3产品装配过程

在工作平台台面的连接中,首先将四个台面板2通过台面连接件3的中间滑道进行连接,接着将边缘挡板1分别滑进台面的两侧,安装在中间滑道处,然后将封口板5扣在连接后的组合体的一端,用特定的封口胶粘上,最后将短横梁4安装在整体台面中心的下端,方向与台面连接件3垂直,并且通过角件6固定在边缘挡板1上,这样就安装完成一组工作平台台面,如果需要安装多个,也按照该方式进行组合连接。各零部件之间简易装配形式如图2所示。图2铝合金工作平台台面各零件简易装配形式4力学模拟分析及结论该铝合金工作平台台面设计主要应用于检修平台等相关的平台中,材质为铝合金6061-T6,承受的力大致为几个人的重量,在力学模拟分析中,使用有限元模拟软件进行强度分析,以承受三个人的重量为例,施加力1800N,应力云图和位移云图如图3所示。3产品装配过程在工作平台台面的连接中,首先将四个台面板2通过台面连接件3的中间滑道进行连接,接着将边缘挡板1分别滑进台面的两侧,安装在中间滑道处,然后将封口板5扣在连接后的组合体的一端,用特定的封口胶粘上,最后将短横梁4安装在整体台面中心的下端,方向与台面连接件3垂直,并且通过角件6固定在边缘挡板1上,这样就安装完成一组工作平台台面,如果需要安装多个,也按照该方式进行组合连接。各零部件之间简易装配形式如图2所示。图2铝合金工作平台台面各零件简易装配形式

4力学模拟分析及结论

该铝合金工作平台台面设计主要应用于检修平台等相关的平台中,材质为铝合金6061-T6,承受的力大致为几个人的重量,在力学模拟分析中,使用有限元模拟软件进行强度分析,以承受三个人的重量为例,施加力1800N,应力云图和位移云图如图3所示。

参考文献

[1]于春茂.1.5MW风机叶片维修平台的结构设计与分析[D].沈阳建筑大学,2013.

[2]史凌峰.新型自行式桥梁检修平台的研究与开发[J].内燃机与配件,2017(03):117-119.

[3]甘进.海上多功能工作平台结构设计关键技术研究[D].武汉理工大学,2012.

作者:郑雅如 代英男 王东辉 杨睿 唐鸿洋 刘述崇 李海洋 单位:辽宁忠旺集团有限公司

铝合金工作平台台面结构设计探析

2019/07/12 阅读:

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