李麗
摘 要 鐵鳥試驗(yàn)臺(tái)架的輔助平臺(tái)設(shè)計(jì)方案,主要是根據(jù)其使用要求,滿足工作人員在不借助其它輔助設(shè)備情況下,能夠方便到達(dá)所有鐵鳥飛機(jī)系統(tǒng)、部件、測(cè)試設(shè)備與傳感器的安裝位置進(jìn)行維護(hù)檢查。
關(guān)鍵詞 臺(tái)架 工作平臺(tái) 檢修平臺(tái) 登高梯
中圖分類號(hào):V215.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0引言
輔助平臺(tái)作為鐵鳥臺(tái)架的一部分,主要作用是使工作人員在不借助專用工具或設(shè)備的條件下能夠方便地到達(dá)鐵鳥臺(tái)架的各個(gè)部位,以利于人員通行、檢查維護(hù)、試驗(yàn)測(cè)試設(shè)備安裝,并保證人員和設(shè)備安全。
1輔助平臺(tái)設(shè)計(jì)要求
鐵鳥主體臺(tái)架主要由機(jī)頭段、前機(jī)身段、中機(jī)身段、機(jī)翼段、主起落架安裝臺(tái)架、后機(jī)身段、尾翼段組成。輔助平臺(tái)的尺寸設(shè)計(jì)主要是從鐵鳥試驗(yàn)臺(tái)在不同位置處的功用需求和結(jié)構(gòu)尺寸等方面考慮,并根據(jù)使用要求能夠承受相應(yīng)的靜力載荷和動(dòng)力載荷。輔助平臺(tái)的要求包括:在機(jī)頭、機(jī)翼、后機(jī)身布置登高梯;前機(jī)身、中機(jī)身及后機(jī)身段,通道按飛機(jī)通艙地板走向布置;機(jī)翼和尾翼段,保證舵面大致處于人體胸部位置(1.3m左右);后機(jī)身段,在臺(tái)架上表面布置通道;從后機(jī)身段到尾翼段,在背鰭兩側(cè)布置登高梯;起落架段臺(tái)架上表面布置通道,保證兩側(cè)機(jī)翼通暢;各段通道連接處布置連接梯,保證通暢。
2輔助平臺(tái)簡(jiǎn)介
輔助平臺(tái)主要由護(hù)欄、登高梯、工作平臺(tái)、檢修平臺(tái)、通道等組成。根據(jù)設(shè)計(jì)要求在機(jī)頭段布置能移動(dòng)的登高梯,幫助工作人員能進(jìn)入駕駛艙操作,在后機(jī)身段兩側(cè)也布置移動(dòng)的登高梯,利于工作人員進(jìn)入鐵鳥尾翼段和機(jī)翼段進(jìn)行檢修。在機(jī)翼前梁兩側(cè)對(duì)稱布置了檢修平臺(tái),利于工作人員對(duì)機(jī)械泵進(jìn)行檢修維護(hù)工作。機(jī)翼后梁的工作平臺(tái)主要是為了檢修維護(hù)飛機(jī)的操縱加載系統(tǒng)(襟翼和副翼)和液壓源系統(tǒng)。尾翼段的平臺(tái)主要是為方便人員進(jìn)入鐵鳥尾翼段檢修操縱系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)(升降舵、方向舵)。
2.1登高梯設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,登高梯需布置在機(jī)頭段、機(jī)翼段、后機(jī)身段三個(gè)位置處,以利于人員登上鐵鳥主體臺(tái)架進(jìn)行相關(guān)技術(shù)操作。登高梯主要由梯梁、踏板和扶手三部分組成。
結(jié)構(gòu)要求:
(1)梯高。由所處的工作平臺(tái)高度決定。
(2)傾角。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB 4053.3-2009的文件,安裝在建筑物或設(shè)備上的固定式鋼斜梯與水平面的傾角應(yīng)為30€???5€啊S捎誑悸塹匠Х康紉蛩兀私謔≌嫉乜占洌ㄖ教ㄋ玫母中碧萸憬親鈧昭≡裎?0€啊5歉嚀萏ぐ逖≡窳廡畏闌ㄎ聘職澹職搴穸任?mm。
(3)內(nèi)徑寬度。根據(jù)設(shè)計(jì)要求經(jīng)常性單向通行及偶爾雙向通行凈寬度宜為800mm,考慮到維護(hù)人員可能會(huì)攜帶維修操作工具等實(shí)際因素,最終敲定斜梯凈寬度為900mm。
(4)扶手。采取在兩側(cè)均安裝扶手。
2.2工作平臺(tái)概述(機(jī)翼段)
工作平臺(tái)是根據(jù)操作需要,安裝在設(shè)備附近按照生產(chǎn)作業(yè)要求高度和所需面積而設(shè)置的工作臺(tái)。工作平臺(tái)高度的確定主要是取決于當(dāng)人站在工作平臺(tái)操作設(shè)備時(shí),使其保證操縱舵面處于與人體胸部位置平齊即可。工作平臺(tái)結(jié)構(gòu)主要包括梁、柱、斜撐、鋪板、梯子和欄桿等組成,從而使整個(gè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)成為一個(gè)穩(wěn)定的整體。
D600鐵鳥的工作平臺(tái)對(duì)稱布置安裝在機(jī)翼左右兩側(cè)和尾翼段,是一個(gè)獨(dú)立的簡(jiǎn)支梁平臺(tái)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,平臺(tái)尺寸確定為高3.5米,寬4米,長(zhǎng)14米。
由于工作平臺(tái)高度高于2米,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,護(hù)欄的高度應(yīng)為1.1米。
2.2.1平臺(tái)鋪板計(jì)算
(1)鋪板設(shè)計(jì)。次梁間距約為1.7m,加強(qiáng)肋間距為0.6m,長(zhǎng)短邊之比為2.83≥2,可按三跨連續(xù)的簡(jiǎn)支板計(jì)算其強(qiáng)度和撓度。
(2)載荷計(jì)算。根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),鋼平臺(tái)設(shè)計(jì)均布活荷載一般不小于3kN/m2,考慮到本工作平臺(tái)作為普通操作平臺(tái)使用,均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值取為3 kN/m2。5mm厚的花紋鋼板的自重均布荷載值為0.5 kN/m2。則均布載荷標(biāo)準(zhǔn)值為3.5 kN/m2;均布載荷設(shè)計(jì)值為4.8 kN/m2。
(3)強(qiáng)度計(jì)算。根據(jù)長(zhǎng)短邊之比為2.83,則簡(jiǎn)支板系數(shù) 取為0.1, 取為0.11。
最大彎矩值為 0.3072kN.m;強(qiáng)度為 61.5N/mm2;鋪板的設(shè)計(jì)要求滿足強(qiáng)度和剛度的要求。
2.2.2鋪板加強(qiáng)肋計(jì)算
加強(qiáng)肋選用160€?60€?2的角鋼。
載荷計(jì)算:加強(qiáng)肋自重為0.28kN/m2;均布載荷標(biāo)準(zhǔn)值為3.78kN/ m2;均布載荷設(shè)計(jì)值為5.136kN/m2;最大彎矩值為1.6kN.m;強(qiáng)度為20.4N/mm2<215 N/mm2 。設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度和剛度的要求。
2.2.3平臺(tái)梁計(jì)算
在本平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,主梁和次梁均選擇用寬150mm、厚度為6mm的方鋼型材。
(1)次梁計(jì)算最大彎矩值為9.8 kN.m;強(qiáng)度為61.1 N/mm2<215N/mm2次梁的設(shè)計(jì)要求滿足強(qiáng)度和剛度的要求。
(2)主梁計(jì)算。主梁截面積A=152-13.82=34.56cm2;主梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度自重為0.256kN/m;主梁自重載荷設(shè)計(jì)值為0.3kN/m;次梁傳來的集中載荷為32.64kN;最大彎矩值為7.3kN.m;主梁截面特性為Inx=1/12€?154-13.84)=1196.47cm4;Wnx=1196.47€?.5 =159.5 cm3。強(qiáng)度計(jì)算為171 N/mm2<215 N/mm2。撓度計(jì)算:集中載荷和自重載荷值為13.6kN;主梁自重載荷設(shè)計(jì)值為0.3kN/m;主梁的設(shè)計(jì)要求也滿足強(qiáng)度和剛度的要求。
2.3工作平臺(tái)(尾翼段)
為減小占用廠房的空間及臺(tái)架整體結(jié)構(gòu)重量,綜合利用空間,因此尾翼段的人員通道及登高梯等輔助平臺(tái)均布置在臺(tái)架內(nèi)部。
通過移動(dòng)登高梯進(jìn)入后機(jī)身段,在臺(tái)架內(nèi)部后機(jī)身位置處放置登高梯,使工作人員能到達(dá)尾翼的第二層,再設(shè)置休息平臺(tái),通過登高梯到達(dá)尾翼第四層和第五層的工作平臺(tái)。由于尾翼總高為12m,出于安全考慮平臺(tái)的防護(hù)護(hù)欄選擇為1.2m高。
3結(jié)論
根據(jù)計(jì)算和驗(yàn)證,證明了本輔助平臺(tái)的強(qiáng)度和剛度均滿足設(shè)計(jì)要求,滿足了人員能在不借助專用工具或設(shè)備能夠方便地到達(dá)所有鐵鳥飛機(jī)系統(tǒng)、部件、測(cè)試設(shè)備與傳感器的安裝位置進(jìn)行維護(hù)檢查的要求。
參考文獻(xiàn)
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