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可移动式直升机停机坪方案设计及瞬态分析,

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发表于 2019-1-22 07:29:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
可移动式直升机停机坪方案设计及瞬态分析

袁〓峰,张鹏程 (郑州大学机械工程学院,河南 郑州〓450001)摘要:提出了3种可移动式直升机停机坪设计方案,经分析、对比确定可移动式直升机停机坪侧支腿为液压支腿的方案为可行方案。对该方案进行合理简化,建立其有限元模型,对直升机降落过程中不同工况下的停机坪受力进行静力分析,并对不同工况下的静力计算结果进行分析、对比;分别以冲击工况和直升机系留工况下的载荷对模型加载,进行了可移动式直升机停机坪的瞬态动力学分析。静力分析和瞬态动力学分析结果显示,停机坪的最大应力、应变均小于相应材料的许用应力和结构许用挠度。关键词:可移动式直升机停机坪;方案;静力分析;瞬态动力学分析中图分类号:TH122〓文献标识码:B〓文章编号:2095-509X(2018)12-0005-05 直升机在我国各行各业中的应用日益广泛,其中利用直升机对高压线路进行巡检就是一个重要方面,由于直升机巡检线路与人工巡检相比具有明显的优势,可以预见利用直升机巡检高压线路将成为高压线路巡检的主流方式之一 。此外,利用直升机进行灾后救援也变得更加频繁。然而不论哪种情况都面临在野外没有方便可靠的起降点和保障基站的问题,因此设计和开发能够方便灵活移动的停机坪显得格外有意义。目前关于直升机停机坪的研究主要集中在固定式直升机停机坪,包括消防救援用的屋顶直升机停机坪,给石油钻井平台提供补给物资和货物运输的海上直升机停机坪等。关于可移动式直升机停机坪,景胜给出了一种野外组合式停机坪方案并对其疲劳性能进行了实验研究;吴幸铃在其专利中给出了一种车载式停机坪。 本文拟定了几种可移动式直升机停机坪方案,并对几种方案进行分析对比,确定了一种用于工程实践的可行方案,利用有限元软件ANSYS对可行方案建立有限元模型,对该模型进行多工况的静力分析,由分析结果对比得到最恶劣的工况,对实际工程具有一定的参考价值。
1〓可移动式直升机停机坪的方案拟定和三维建模1.1〓可移动式直升机停机坪的总体介绍可移动式直升机停机坪由两大部分组成,分别为牵引车和半挂车。停机坪的移动通过牵引车牵引半挂车实现,供直升机降落的是半挂车。半挂车在牵引车的牵引移动过程中处于折叠状态,当需要供直升机降落时,半挂车两翼板通过液压缸实现绕铰链的转动,两翼板展开,相应的支腿伸出,通过相应支腿的支撑形成一个平台,供直升机降落。
1.2〓侧支腿为机械式支腿的方案介绍和建模该方案通过液压缸实现半挂车两翼板的折叠与展开,当需要供直升机降落时,两翼板在液压缸动作下展开,由两翼板的侧支腿支撑,半挂车变成一个平台,该方案在半挂车前侧设置储藏室,可以存放航空燃油和直升机维护保养工具,后侧设置步梯,方便维护人员上下平台。该方案的侧支腿为机械支腿,通过螺旋机构可以实现对平台的调平,图1(a)是该方案的折叠状态,其展开状态如图1(b)所示。展开状态下整个平台由4个机械支腿和4个液压支腿支撑,半挂车轮胎离地,所有质量和载荷均由8个支腿承担。机械支腿的伸长量通过螺旋机构调节,液压支腿的伸长和收缩由液压系统实现。
1.3〓装备医务室的方案介绍和建模该方案是在半挂车车架上安装固定车厢,车厢作为医疗救助的医务室。供直升机降落的平台由焊接在车架上的型钢支撑,平台的折叠与展开动作由装在型钢上的液压缸实现,在半挂车的下侧设置液压支腿。具体三维模型如图1(c)所示。.......作者简介:袁峰(1968—),男,河南新乡人,郑州大学副教授,博士,主要研究方向为工业装配自动化技术、机械产品创新设计等。文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系木工机械论坛客服QQ:2980918915,电话025-360)更多关注,请扫码
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