附著式升降腳手架防墜器設(shè)計(jì)

1、附著式升降腳手架防墜器設(shè)計(jì)一、附著式升降腳手架 附著升降腳手架是指搭設(shè)一定高附著升降腳手架是指搭設(shè)一定高度并附著于工程結(jié)構(gòu)上，依靠自身的度并附著于工程結(jié)構(gòu)上，依靠自身的升降設(shè)備和裝置，可隨工程結(jié)構(gòu)逐層升降設(shè)備和裝置，可隨工程結(jié)構(gòu)逐層爬升或下降，具有防傾覆、防墜落裝爬升或下降，具有防傾覆、防墜落裝置的外腳手架；附著升降腳手架主要置的外腳手架；附著升降腳手架主要由附著升降腳手架架體結(jié)構(gòu)、附著支由附著升降腳手架架體結(jié)構(gòu)、附著支座、防傾裝置、防墜落裝置、升降機(jī)座、防傾裝置、防墜落裝置、升降機(jī)構(gòu)及控制裝置等構(gòu)成。構(gòu)及控制裝置等構(gòu)成。附著式升降腳手架在高層建筑的應(yīng)用附著式升降腳手架在高層建筑的應(yīng)用二、存在

2、問(wèn)題 針對(duì)腳手架在提升或下降過(guò)程中，針對(duì)腳手架在提升或下降過(guò)程中，如果電動(dòng)葫蘆鏈條發(fā)生斷裂，則腳手如果電動(dòng)葫蘆鏈條發(fā)生斷裂，則腳手架會(huì)跌落下來(lái)，可能造成人員、貨物架會(huì)跌落下來(lái)，可能造成人員、貨物的傷亡。因此需要設(shè)計(jì)一種防墜器，的傷亡。因此需要設(shè)計(jì)一種防墜器，來(lái)提高附著式升降腳手架的使用安全來(lái)提高附著式升降腳手架的使用安全性能。性能。腳手架墜落造成的安全事故腳手架墜落造成的安全事故三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)防墜器 1 1、功能分析、功能分析 功能是對(duì)技術(shù)系統(tǒng)中輸入和輸出功能是對(duì)技術(shù)系統(tǒng)中輸入和輸出的轉(zhuǎn)換所作的抽象化描述，可以表述為：的轉(zhuǎn)換所作的抽象化描述，可以表述為：功能功能= =條件條件屬性。屬性。

3、根據(jù)所設(shè)計(jì)的防墜器達(dá)到的工根據(jù)所設(shè)計(jì)的防墜器達(dá)到的工作要求，首先要檢測(cè)到繩索斷裂，并把該作要求，首先要檢測(cè)到繩索斷裂，并把該信息傳遞給制動(dòng)裝置，制動(dòng)裝置工作，確信息傳遞給制動(dòng)裝置，制動(dòng)裝置工作，確保腳手架不發(fā)生墜落。保腳手架不發(fā)生墜落。防墜器功能樹(shù)防墜器檢測(cè)信息傳遞制動(dòng)2 2、功能元求解、功能元求解 功能元的求解過(guò)程是指選擇使用的科技工功能元的求解過(guò)程是指選擇使用的科技工作原理，構(gòu)思實(shí)現(xiàn)工作原理的技術(shù)結(jié)構(gòu)，作原理，構(gòu)思實(shí)現(xiàn)工作原理的技術(shù)結(jié)構(gòu)，即功能載體。即功能載體。防墜器的形態(tài)學(xué)矩陣功能元功能元功能載體功能載體檢測(cè)裝置彈簧傳感器傳遞裝置杠桿彈簧制動(dòng)裝置摩擦銷釘棘輪棘爪 根據(jù)以上分析，我采用機(jī)械

4、結(jié)構(gòu)檢測(cè)繩索斷裂，結(jié)合使用根據(jù)以上分析，我采用機(jī)械結(jié)構(gòu)檢測(cè)繩索斷裂，結(jié)合使用摩擦結(jié)構(gòu)和銷釘結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到制動(dòng)目的。摩擦結(jié)構(gòu)和銷釘結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到制動(dòng)目的。 工作原理：防墜器固定在腳手架上，由彈簧，夾鉗（定夾工作原理：防墜器固定在腳手架上，由彈簧，夾鉗（定夾鉗和動(dòng)夾鉗）組成。電動(dòng)葫蘆鏈條通過(guò)定滑輪連接在動(dòng)夾鉗和動(dòng)夾鉗）組成。電動(dòng)葫蘆鏈條通過(guò)定滑輪連接在動(dòng)夾鉗上，彈簧處于伸長(zhǎng)階段，鏈條產(chǎn)生的拉力平衡彈簧力。鉗上，彈簧處于伸長(zhǎng)階段，鏈條產(chǎn)生的拉力平衡彈簧力。導(dǎo)軌上每隔導(dǎo)軌上每隔3030厘米開(kāi)矩形槽，附著式腳手架沿導(dǎo)軌正常上厘米開(kāi)矩形槽，附著式腳手架沿導(dǎo)軌正常上升和下降時(shí)，防墜器不起作用，如果鏈條突然斷裂，彈簧

5、升和下降時(shí)，防墜器不起作用，如果鏈條突然斷裂，彈簧收縮，在彈簧力的作用下，動(dòng)夾鉗迅速壓緊導(dǎo)軌，利用摩收縮，在彈簧力的作用下，動(dòng)夾鉗迅速壓緊導(dǎo)軌，利用摩擦力來(lái)防止下墜，即使摩擦力不夠，當(dāng)下墜到矩形槽時(shí)，擦力來(lái)防止下墜，即使摩擦力不夠，當(dāng)下墜到矩形槽時(shí)，防墜器卡在導(dǎo)軌的矩形槽內(nèi)，這樣便可抓住腳手架，防止防墜器卡在導(dǎo)軌的矩形槽內(nèi)，這樣便可抓住腳手架，防止墜落。墜落。1導(dǎo)軌；2腳手架；3彈簧；4夾鉗；5定滑輪導(dǎo)軌模型定夾鉗動(dòng)夾鉗工作過(guò)程四、關(guān)鍵零件的優(yōu)化設(shè)計(jì)610 我設(shè)計(jì)的防墜器彈簧材料為優(yōu)質(zhì)碳素鋼，使用壽命N 次,許用應(yīng)力=405MPa，彈簧絲直徑2.59，彈簧外徑3060，工作圈數(shù)3n6，彈簧指數(shù)

6、C6，工作載荷F=600N。在滿足彈簧的剛度條件，強(qiáng)度條件，旋轉(zhuǎn)比條件和結(jié)構(gòu)尺寸邊界條件等約束條件下，確定彈簧的彈簧絲直徑d，中經(jīng)D1和工作圈數(shù)n等三個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)，使它重量最輕。 基于matlab的求解五、關(guān)鍵零件的有限元分析 當(dāng)夾鉗夾入導(dǎo)軌槽中時(shí)，會(huì)受到當(dāng)夾鉗夾入導(dǎo)軌槽中時(shí)，會(huì)受到一個(gè)沖擊力，如果沖擊力過(guò)大，有可一個(gè)沖擊力，如果沖擊力過(guò)大，有可能沖斷夾鉗，所以要對(duì)夾鉗進(jìn)行有限能沖斷夾鉗，所以要對(duì)夾鉗進(jìn)行有限元分析。元分析。 下面動(dòng)夾鉗為例進(jìn)行說(shuō)明（忽略掉下面動(dòng)夾鉗為例進(jìn)行說(shuō)明（忽略掉定滑輪的影響）定滑輪的影響）5.1 建立有限元模型 通過(guò)選定單元模型，通過(guò)選定單元模型，定義材料，定義載定義材料，定義載荷，設(shè)定邊界約束荷，設(shè)定邊界約束后件等步驟后，就后件等步驟后，就可以調(diào)用相應(yīng)的有可以調(diào)用相應(yīng)的有限元分析程序進(jìn)行限元分析程序進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算。 如右圖所示，動(dòng)夾鉗前端受力過(guò)大，尤其是兩邊受壓力很明顯，需要進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化后的有限元模型 從優(yōu)