擦窗机结构危险点与危险部件分析

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(1.沈阳建筑大学机械工程学院，辽宁 沈阳 110168；2.辽宁省安全科学研究院，辽宁 沈阳 110004)

0 引言

随着建筑行业的发展，擦窗机设备[1-2]的需求量逐渐增加，其结构的力学性能、安全性以及如何有针对性地对危险零部件进行检测与维修是业内关注重点。吊臂、立柱和底架作为擦窗机设备的关键结构，对其进行力学特性研究和危险部件安全评价是至关重要的。因此，以屋面轨道式擦窗机结构为研究对象，建立有限元模型，对在役擦窗机结构进行静动态分析，确定其危险部件，并结合 AHP-FCEM方法对擦窗机危险部件进行安全指数确认，为进一步对擦窗机进行安全评价奠定基础。

1 结构有限元模型建立

1.1 结构基本假设

擦窗机结构有限元分析中，通过SolidWorks软件实体建模，导入ANSYS Workbench软件，再进行静力学、模态和瞬态分析。为简化和节省有限元分析过程中前处理设置时间，可以作如下假设处理：

①忽略吊船、钢丝绳、配重块、臂头和起升机构的建模。

②忽略齿轮齿条、钢丝绳、螺栓螺母、滑轮组、垫圈、滚筒和销轴等辅助零件及连接零件。

③假设焊接质量为理想情况，焊后无气孔、夹渣和裂纹等缺陷，故看作零件焊接后为刚性连接。

④忽略结构直径尺寸小于10 mm的圆角以及结构中较小的倒角。

1.2 参数化建模

a.单元类型选用。擦窗机关键结构中吊臂、立柱和底架都是有钣金组合焊接而成，且都是箱型结构，箱型结构截面尺寸远小于各个组焊件的长度和宽度，根据ANSYS Workbench单元类型的各种作用，选择板壳单元(SHELL63)进行分析较为合理。……