伸縮臂擦窗機有限元分析及優(yōu)化設計

　　隨著建筑維護設備-擦窗機的廣泛使用,其結構的可靠性,安 全性和經(jīng)濟性也日益受到重視。對結構進行有限元分析是檢驗其可靠性和安 全性的主要方法,而對擦窗機結構采取優(yōu)化設計則是提高其經(jīng)濟性,節(jié)省材料、節(jié)約成本的主要方法。

      本文應用結構分析的基本理論及有限元方法,選擇擦窗機的主要承力部件—伸縮臂作為研究對象,進行了結構分析及優(yōu)化設計工作。首先利用大型計算機輔助設計軟件對其進行了參數(shù)化建模,并區(qū)別于傳統(tǒng)建模方法,應用的焊接模塊將伸縮臂各零件之間的焊接信息融入?yún)?shù)化模型中;其次對擦窗機進行了工況分析和力學計算,并分析得出伸縮臂承力較大的兩種危險工況,并采用大型通用有限元分析軟件對伸縮臂在危險工況下的應力應變情況進行了分析,對伸縮臂的可靠性和安 全性進行了驗證。驗證發(fā)現(xiàn)伸縮臂的設計趨于保守,具有很大的優(yōu)化空間。優(yōu)化設計模塊,選擇箱型臂截面的寬度、高度和鋼板厚度作為設計變量,總體積(即總重量)小作為優(yōu)化目標,對伸縮臂進行了結構優(yōu)化,得出了比較理想的優(yōu)化結果。

　擦窗機回轉機構與吊臂

      擦窗機回轉機構與吊臂：

　　1、可使擦窗機工作吊籃到達建筑物的任何部位，工作更方便和安-全。擦窗機臂頭可大于75 度調整，以使吊籃始終貼緊幕墻。

　　2、擦窗機回轉支承采用集成式國產(chǎn)品牌產(chǎn)品，驅動機構的電動機、減速器、制動器均采用品牌詳見軌道擦窗機主要部件配置要求(說明產(chǎn)地、廠家)。

　　3、按標準規(guī)定設置行程限位裝置。

　　4、吊臂應采用高強度鋼制作，結構件內外表面須進行防腐處理;在百分之125額載下工作或在百分之150額載下靜置時無yong久性變形。

　　5、變幅驅動機構的電動機、減速器、制動器均采用品牌詳見軌道擦窗機主要部件配置要求說明產(chǎn)地、廠家)。

　　6、按標準規(guī)定設置行程限位裝置。

　　1、座板式單人掉具懸掉作業(yè)方式：工人運用掉板(繩)下滑到zhi定位置進行施工操作。此施工方式具有方便靈活，安-全系數(shù)較高等特點。同時，占用資源較小，能在大限度內減少對業(yè)主日常工作、生活影響。

　　2、掉籃方式：在樓頂架設掉籃將工人運送到zhi定位置進行施工操作。此施工方式清洗效率較低，成本較高。

　　3、高空蜘蛛車 ：運用蜘蛛車、升降車等平臺設備將工人運送到zhi定位置進行施工操作。此施工方式局限性較大，一般適用于36米以下高難度工程。因成本較高，很少采用。

　　4、軌道擦窗機：部分高樓修建時預留軌道擦窗機，此施工方式同掉籃方式，但便于移動。

　　5、室內雙面擦方式：部分玻璃外窗清洗采用雙面磁性玻璃刮，此方式可于室內操作，但效率較低，可-靠性差，南方使用較多。由于磁力強度原因，對中空雙層玻璃無作用。

軌道式擦窗機在施工中的施工要點有哪些？

       普通標準型軌道式擦窗機其軌道系統(tǒng)在設計和安裝時應注意以下幾點

　?、倏紤]擦窗機各部分重量，軌道自重、配重，運行引起的側向力及風荷載引起的作用力;

　?、谲壍阑脑O計應符合建筑模數(shù)且便于土建施工，留出足夠的混凝土澆注和振搗空間(如澆注孔)，當女兒墻較高時應參照擦窗機尺寸和性能適當提升軌道基座的高度;

　　③軌道的支撐點不宜過密，間距不小于1.5m，支撐點之間考慮在作用荷載時將軌道簡化為簡支梁，其軌道的撓度變形不應超過其跨度的1/500;

　?、苘壍厘^固件和連接附件的設計強度應能承受2倍以上的額定荷載，預埋件的錨固應符合建筑設計要求，軌道、連接附件和錨固件應做防銹、防腐處理;

　?、菘紤]溫度變化引起軌道的熱脹冷縮對軌道連接點和屋面裝置所產(chǎn)生的影響，每根軌道段的長度不大于9m，伸縮縫間隙不大于3mm，圓弧轉彎段軌道不宜設置伸縮縫，并保證兩條軌道伸縮縫的位置錯開2000mm以上。在溫差大的地區(qū)盡量選用小截面的型材做軌道，以減小溫度應力對軌道連接點和屋面裝置產(chǎn)生的影響;

　?、捃壍蓝祟^應焊接限位擋板，擋板厚度不小于8mm，寬度不小于軌道寬度，高度應滿足限位裝置的要求，一般不低于100mm;

　　⑦當軌道在基座外接頭時應采用坡口焊接，在軌道底部應搭焊一塊長度不小于200mm、寬度不小于軌道寬加20mm、厚度不小于12mm的鍍鋅鋼板。