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近年来，随着汽车起重机的不断发展，汽车起重机吊臂截面形状也由四边形，六边形，八边形等逐渐进化成U形。U形截面可以显著提高截面的抗弯能力，试验表明，起重机主臂截面相同周长相同厚度情况下，使用U形截面和使用六边形截面相比抗弯性能提高近10％，因此U形截面主臂已被广泛采用。利用有限元分析方法对U形截面吊臂进行分析与优化，对提高材料的利用率，提高吊臂的强度、刚度和稳定性是非常有必要的。
1 工况分析
某型号汽车起重机为5节伸缩主臂，双油缸加绳排式伸缩机构。根据吊臂的形式可知起重机工作状态下各节臂搭接处应力值最大，为危险截面。一般情况下，每种臂长在相应长度的最大起重力矩工况时应力达到最大值。双缸加绳排式伸缩机构的起重机性能表一般为7列，我们选取每列中最大起重力矩的工况进行分析。共7种工况。
2 几何模型
处理吊臂几何模型建立完成后，通过parasolid格式导入ANSYS workbench中。之后，根据不同臂长工况下伸缩油缸的行程，对二、三、四、五节臂进行平移操作，共建立7种不同长度的几何模型。危险截面处于吊臂的搭接处，而各节臂的臂头臂尾处应力值较小。将螺栓、销轴、垫板、油杯等对吊臂整体分析影响很小的零件删掉，并且去掉板上的焊接坡口，只留下包箍、滑轮支座、绳排拉板和滑块等主要承力结构。然后对一些不规则的零件进行切割处理，使之变成比较规则的形状，以便于划分网格。
3 网格划分
由于吊臂结构复杂，如果抽中面用壳单元来分析将会在几何处理时花费大量时间，故采用实体模型。吊臂板采用solid186单元用sweep的方式划分成规则的网格，个别不规则的零件采用自由分网。主要承力零件如上下槽板，在厚度方向划分为2层单元，有5个节点，可以比较准确的得到该处的应力情况。solid186单元是一个高阶三维20节点固体结构单元，solid186单元具有二次位移模式，可以更好的模拟不规则的几何形状。吊臂中各节臂之间力的传递是通过伸缩油缸和伸缩绳排来进行的，故而要把伸缩油缸和伸缩绳排也建立到模型中。伸缩油缸共有2根，分别连接在一节臂二节臂尾部和二节臂三节臂尾部。伸缩油缸采用beam188单元来模拟，beam188的截面尺寸即伸缩油缸的真实尺寸。伸缩油缸和吊臂尾部油缸支座处为销轴连接，可以相互转动，即不传递弯矩。销轴也采用beam188单元来模拟，销轴与伸缩油缸、销轴与吊臂油缸支座处采用MPC revolution的方式进行连接，使之可以相互转动。伸缩绳采用link8单元进行模拟，一端连接到吊臂的绳排支座处并绕过滑轮连接到另外节臂的绳排支座。
4 约束与载荷
滑块材料为MC尼龙，刚度与钢材相比相差很多，故采用No Separation的方式连接，此种方式连接对整个吊臂的刚度影响很小，而且NoSeparation连接方式是线性的，计算速度快。基本臂尾部与转台连接处约束UX、UY、UZ3个平动自由度和RotY，RotZ2个转动自由度，即使吊臂可以绕根部在变幅平面内转动；变幅支座处采用同样的方式进行约束。五节臂头部导向滑轮处施加朝向卷扬方向的单绳拉力，起升滑轮处施加吊重载荷，2个滑轮之间有大小相等方向相反的单绳拉力。重力加速度取10m/s2，以加速度的方式添加。
5 应力测试结果
按照该有限元分析对样车原设计与工艺进行了优化处理。样车试制完成之后，对吊臂进行了应力试验，选择与有限元分析相同的工况进行测试，贴片位置为每节臂搭接处，应力测试结果与有限元分析结果比较可以看出，实测值与有限元分析值比较接近，但是还是有一些误差，主要原因是对吊臂两铰点的约束是全约束，没有反映出吊臂工作中下车和转台的变形对吊臂造成的影响。
6 结 论
通过使用ANSYS软件对汽车起重机吊臂进行有限元分析表明分析结果与实际测量值接近，在可以接受的范围内，说明使用该方法分析得到的结果比较准确，并且该方法过程简单、操作简便，可以有效地指导实际设计工作和生产制造。
3月3日，内蒙古通辽市科左后旗书记许爱莲、旗长刘世海、副旗长康晓东、招商局局长仲伟德一行莅临北方交通，受到了集团副董事长、公司总裁范伟平，集团副董事长、营销中心总裁赵彦军等领导的热情接待，双方就产业合作等事宜进行了座谈交流。
2015年2月17日，沈阳北方交通重工集团隆重举行了“集团2014年度总结表彰大会”,来自集团总部及各分公司的千余名员工参加了会议。 集团大会由集团总裁助理王仁敏主持，集团副董事长、公司总裁范伟平，集团副董事长、营销中心总裁赵彦军，公司副总裁、煤炭矿冶机械板块总裁薛雷，集团总裁助理。
1月8日，内蒙古通辽市科左后旗县长康晓东、招商局局长仲伟德、副局长韩凤飞一行莅临北方交通，受到了集团董事长、总裁曲凯等领导的热情接待，双方就产业合作等事宜进行了座谈交流。
12月12日，“沈阳北方交通重工集团2015年度全球供应商大会”在沈阳香格里拉大酒店隆重召开。大会由沈阳北方交通重工集团总裁助理王仁敏主持，董事长曲凯致开幕辞，并针对行业未来发展趋势和北方交通2015年的发展规划做了重要发言。
12月11日，辽宁省省委常委、市委书记曾维来到北方交通工业园考察调研。集团董事长曲凯带队进行工作汇报。 辽宁省委常委、沈阳市委书记曾维等领导莅临北方交通工业园考察调研 在北方交通工业园区内，曾维书记先后考察了高空、养护、掘进机、钻机等事业部。
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近日，太原煤气化（集团）有限责任公司总经理高建光一行莅临北方交通，并在北方交通集团副董事长、煤机公司总裁范伟平的陪同下先后到集团国家级企业技术中心、掘进机组装车间、钻机组装车间进行调研。并与集团高志、李英壮等相关产品事业部领导就煤炭机械类产品研发生产的情况进行座谈交流。
2014年10月11日上午，在北方交通工业园区内举行了由中煤第一建设有限公司、中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司与北方交通共同开发海外市场的战略合作框架协议的签约仪式。
近日，北方交通应邀参展在山东青岛举办的2014第三届中国国际循环经济成果交易博览会。本届博览会是由国家发展改革委、科技部、工业和信息化部、环境保护部、住房城乡建设部、农业部、人民银行、国务院国资委、中国贸促会等九部委和山东省政府、青岛市政府共同主办，由中国中小企业协会、山东省经济信息化委、青岛市发展改革委共同承办。
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