[发明专利]一种作业车车臂截面参数选用方法

说明书

一种作业车车臂截面参数选用方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、臂体截面种类；S2、以截面高宽比为尺寸参数，利用建模软件计算不同高宽比截面的抗弯截面系数W和截面积S，并进行屈曲分析，得到屈曲载荷因子，由得到截面尺寸系数，选择最大的截面高宽比，确定截面高宽比的大小；S3、根据S2分析得到的结果确定截面的后，建立该截面不同圆角半径臂体有限元模型，进行静力学分析分析，得到应力和位移量，并进行屈曲分析，得到屈曲载荷因子，由得到截面圆角系数K，选择K最大的截面圆角半径，确定截面圆角半径的大小。本发明能够缩短开发设计时间、提高材料利用率、降低设计成本。

技术领域

本发明涉及专用车制造技术领域，具体涉及一种作业车车臂截面参数选用方法。

背景技术

作业车车臂又称作业臂，是作业车辆完成吊运或托举功能的最重要构件，广泛应用在抢险救援、设施安装养护等领域，相关领域的使用环境通常较为恶劣，对作业臂的性能要求较高。近些年随着城市化、工业化的不断发展，对可以进行特种作业的作业臂需求量很大。市面上作业臂截面类型较多，伸缩式作业臂以箱型臂体为主，通常截面的不同的截面尺寸和折弯圆角半径会对作业臂的力学性能产生影响。该作业臂的截面参数选用存在以下问题：

（1）作业臂截面尺寸的选择依靠经验及模仿国外同类型臂体，后续进行有限元及试验验证，设计周期长，研发成本高，未形成相应的选用方法；

（2）现有作业臂设计时少有考虑臂体圆角对力学性能的影响，臂体圆角半径未结合力学性能进行选用，仅由臂体折弯成形时的圆角半径来确定，不能发挥作业臂最佳力学性能，材料利用率低。

因此，开发出一种作业车车臂截面参数选用方法，提高设计开发效率，降低成本，提高材料利用率的作业车车臂截面参数选用方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷和不足，提供一种能够缩短开发设计时间、提高材料利用率、降低设计成本的作业车车臂截面参数选用方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种作业车车臂截面参数选用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、依据工作高度、额定载荷、底盘参数、实际生产条件等选择合适的臂体截面种类；

S2、对确定类型的截面，以截面高宽比为尺寸参数，利用建模软件计算不同高宽比截面的抗弯截面系数W和截面积S，并进行屈曲分析，得到屈曲载荷因子，综合抗弯截面系数W、屈曲载荷因子和截面积S，得到截面尺寸系数：，选择最大的截面高宽比，确定截面高宽比的大小；

S3、根据S2分析得到的结果确定截面的后，建立该截面不同圆角半径臂体有限元模型，进行静力学分析，得到应力和位移量，并进行屈曲分析，得到屈曲载荷因子，综合屈曲载荷因子、应力与位移量，得到截面圆角系数K： ，选择K最大的截面圆角半径，确定截面圆角半径的大小。

所述步骤S2中，D在0.4～1倍的H范围内变化，截面厚度T是截面高度H的0.01～0.05倍。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：

1、本发明将繁琐臂体截面尺寸的选用简化为截面尺寸系数，通过对比不同截面尺寸的大小，可以便捷快速的找到合适的截面高宽比，形成截面高宽比选用方法，并且该选用方法对于不同形状的箱型臂体均适用，具有通用性。

2、本发明引进了新的参数截面圆角系数K，通过截面圆角系数K可以快捷的对不同圆角半径的臂体进行比较，选择性能最优的臂体圆角，同时该截面圆角的选用方法也具有通用性。

附图说明

图1是矩形作业臂截面示意图。

图2是本发明中不同高宽比特征值屈曲分析云图结构示例。

图3是本发明中不同圆角臂体特征值屈曲分析云图结果实例。

具体实施方式