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摘 要：隨著我國社會主義經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對我國消防事業(yè)也提出了較高的要求。折疊臂式登高平臺消防車是目前我國城市的主要消防裝備，有助于全面提升消防質(zhì)量。本文從概述折疊式登高平臺消防車入手，詳細(xì)介紹了它的總體方案設(shè)計、變幅結(jié)構(gòu)設(shè)計和參數(shù)化軟件設(shè)計，為設(shè)計消防車產(chǎn)品提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：折疊臂式；登高平臺；消防車；總體設(shè)計

一、概述折疊臂式登高平臺消防車

折疊臂式登高平臺消防車在現(xiàn)代城市的消防滅火中起著至關(guān)重要的作用。目前我國的登高平臺消防車已經(jīng)發(fā)展較為完善，產(chǎn)品種類繁多，性能日益完善。登高平臺消防車是城市化發(fā)展的產(chǎn)物，具有以下幾點優(yōu)勢：具有廣泛的應(yīng)用范圍，登高平臺消防車可以進(jìn)行消防滅火、緊急救援和高空各項作業(yè)等；具有較大的操作空間，登高平臺消防車的臂式多樣化，可以實現(xiàn)各個高度的消防作業(yè)，并運送消防人員進(jìn)入指定的位置；具有完善的安全保護(hù)措施和救急操作系統(tǒng)，切實保證消防操作的安全性和消防人員的生命安全；具有較大的靈活性，登高平臺消防車機(jī)器較為靈活，可以根據(jù)消防情況及時作出反應(yīng)。登高平臺消防車的結(jié)構(gòu)主要分為上車和下車兩個部分，上車主要包括轉(zhuǎn)臺總成、臂架系統(tǒng)、變幅系統(tǒng)和調(diào)平系統(tǒng)，下車主要包括底盤、副車架和支腿總成等。但是，目前折疊臂式登高平臺消防車還有一定的局限性，要求有較強(qiáng)支撐性的操作地面，產(chǎn)品只可運作在較硬的場地中，在松軟的場地中必須布設(shè)枕木。

二、折疊臂式登高平臺消防車總體設(shè)計

（一）總體方案設(shè)計

折疊臂式登高平臺消防車的總體方案設(shè)計是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，主要包括對機(jī)器尺寸、內(nèi)部構(gòu)造、構(gòu)件尺寸、材料質(zhì)量和各結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計等等。根據(jù)國內(nèi)外的實踐經(jīng)驗和大量的知識體系可以將總體方案設(shè)計分為以下五點：第一，在總體方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確定上主要是讓消防車的構(gòu)件具有一定的強(qiáng)度和剛度，使得消防車整體抗傾覆并保持穩(wěn)定，使得發(fā)動機(jī)達(dá)到操作功率；第二，在大型構(gòu)建的初步設(shè)計中，根據(jù)一定的臂架力學(xué)模型和計算要點做好伸縮臂的強(qiáng)度校核和重疊部分的強(qiáng)度校核工作，確定伸縮臂的剛度范圍，保證轉(zhuǎn)臺和副車架的強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性；第三，在整體穩(wěn)定性設(shè)計中設(shè)計人員在詳細(xì)了解相關(guān)力學(xué)模型和計算方法的基礎(chǔ)上，分別設(shè)計行駛時的整體穩(wěn)定性和工作狀態(tài)的整體穩(wěn)定性，其中行駛時的穩(wěn)定性設(shè)計還包括縱向穩(wěn)定性設(shè)計和橫向穩(wěn)定性設(shè)計；第四，設(shè)計人員還需要在總體設(shè)計中做好對支腿壓力的計算工作，主要采取三點支承進(jìn)行壓力計算；第五，設(shè)計人員需要做好對構(gòu)件的初步設(shè)計，主要確定伸縮機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和調(diào)平機(jī)構(gòu)的設(shè)計，以實現(xiàn)消防車臂架的靈活伸縮和變幅、上車的回轉(zhuǎn)和工作平臺的調(diào)平。因此，折疊臂式登高消防車的總體方案設(shè)計必須借鑒國外的相關(guān)資料，遵循一定的設(shè)計規(guī)則，以保證設(shè)計的科學(xué)性。

（二）變幅結(jié)構(gòu)設(shè)計

變幅結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)合理性是保證登高平臺消防車安全平穩(wěn)操作的關(guān)鍵。變幅結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是實現(xiàn)機(jī)構(gòu)的布局最優(yōu)化，以保證消防車的整體性能，主要包括一號臂變幅結(jié)構(gòu)設(shè)計和二號臂變幅結(jié)構(gòu)設(shè)計。在對一號臂變幅結(jié)構(gòu)設(shè)計中主要是依據(jù)三鉸點運動的規(guī)律和受力規(guī)則，在臂架仰角最大時一號臂受力最小，使得一號臂變幅油缸受力最小化和傳動角最佳化，保證機(jī)器運作的平穩(wěn)性。在對二號臂變幅結(jié)構(gòu)設(shè)計中主要是對上連桿、下連桿和變幅油缸進(jìn)行設(shè)計，實現(xiàn)二號臂變幅油缸的受力最小化，設(shè)計人員主要是降低變幅油缸的大小尺寸和質(zhì)量，降低對整體的沖擊，根據(jù)相關(guān)的內(nèi)點懲罰函數(shù)和共軛梯度進(jìn)行約束優(yōu)化，將有約束優(yōu)化轉(zhuǎn)變?yōu)闊o約束優(yōu)化。設(shè)計人員在做好一號臂和二號臂變幅設(shè)計的前提下，對其分析計算的壓力結(jié)果進(jìn)行評價，切實保證變幅過程中臂架的穩(wěn)定性。此外，變幅結(jié)構(gòu)設(shè)計必須對二號臂變幅連桿的強(qiáng)度進(jìn)行校核，主要是上部連桿和下部連桿的強(qiáng)度校核，根據(jù)具體的約束和荷載情況進(jìn)行校核，并對校核結(jié)果進(jìn)行分析，以實現(xiàn)登高平臺消防車的性能。

（三）參數(shù)化軟件設(shè)計

目前我國的社會主義市場經(jīng)濟(jì)使得企業(yè)之間的競爭日益激烈，在很大程度上促進(jìn)了企業(yè)的快速發(fā)展。登高平臺消防車種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)適應(yīng)不了時代的發(fā)展，急需加大對登高平臺消防車的參數(shù)化軟件設(shè)計。首先，設(shè)計人員必須掌握一定的設(shè)計理論知識，具備一定的設(shè)計經(jīng)驗，同時必須參閱大量的相關(guān)資料。其次，參數(shù)化軟件設(shè)計必須面向?qū)ο?，針對設(shè)計對象的需要設(shè)計合理的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，主要包括參數(shù)方案選擇、技術(shù)參數(shù)輸入、部件形位參數(shù)輸入和荷載組合輸入四個部分。最后，設(shè)計人員在進(jìn)行面向?qū)ο蟮膮?shù)化軟件程序設(shè)計時，主要進(jìn)行封裝、繼承和多態(tài)性設(shè)計。在參數(shù)化軟件設(shè)計中，主要的核心技術(shù)是OOP技術(shù)，這可以大大提高參數(shù)化軟件設(shè)計的效率，實現(xiàn)對象內(nèi)部和外界的完整隔離。此外，設(shè)計人員在設(shè)置好科學(xué)合理的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)之后，做好友好型的用戶界面設(shè)計工作，最大程度滿足用戶的需要。因此，參數(shù)化軟件設(shè)計對登高平臺消防車尤為重要，設(shè)計人員必須保證參數(shù)設(shè)計的科學(xué)性，開發(fā)出友好型的可視化界面，滿足用戶需要，不斷提升登高平臺消防車的性能。

三、總結(jié)

綜上所述，隨著社會主義經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，折疊臂式登高平臺消防車在我國消防事業(yè)中起著至關(guān)重要的作用，必須引起我國相關(guān)行業(yè)和設(shè)計人員的高度重視。因此，相關(guān)的消防車設(shè)計人員必須高度關(guān)注折疊臂式登高平臺消防車的總體設(shè)計，具備一定的設(shè)計經(jīng)驗，在借鑒國外先進(jìn)技術(shù)和資源的同時，遵循一定的設(shè)計規(guī)則，做好登高平臺消防車的總體方案設(shè)計、變幅結(jié)構(gòu)設(shè)計和參數(shù)化軟件設(shè)計三項工作，以提高折疊式登高平臺消防車產(chǎn)品的性能，給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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