某应急排水抢险车臂架结构设计与分析

摘要

以某应急排水抢险车臂架为研究对象,应用PROE软件进行臂架结构三维建模,为了验证所述臂架结构设计的可靠性,该研究采用有限元方法建立其有限元模型,分析臂架结构在垂直排水和倾斜远距离排水两种典型极限作业工况下的应力分布,根据结构强度、刚度设计理论,综合臂架前端排水水泵的排水流量、流速、水重量等参数影响,有效评价所述某应急排水抢险车臂架结构设计的可靠性。分析结果表明,所述臂架在两种典型作业工况下的应力最大点位于臂架变幅机构与臂架固定底座铰接位置处,此处等效最大应力值为313.2MPa,臂架变幅机构及臂架固定底座铰接支座材料选用Q460,低于选用材料的许用应力,臂架其余部位结构应力值均分布在104MPa~210MPa之间,结构材料选用Q345,低于材料的许用应力,主体结构强度满足可靠性要求;两种典型作业工况下,臂架结构变形最大位移为175 mm,由于所述某应急排水抢险车臂架结构为悬臂结构,最大位移变形工况下,臂架悬臂长度为18500 mm,整体挠度为0.9%,低于悬臂结构2%的安全要求,臂架结构刚度设计满足结构可靠性要求。