高空救援消防车的设计研究.pdf

湖南大学
硕士学位论文
高空救援消防车的设计研究
姓名:郭方云
申请学位级别:硕士
专业:机械工程
指导教师:叶南海;刘权
20050808
摘要

本文阐述了将一种高空救援消防车——云梯车作为一新兴消防车制造企业
首选产品的理由,并对新兴消防车制造企业的产品方向进行了探讨,通过对国内
现有消防车制造企业的分析和国家宏观政策的研究,结合在消防部队的实地调查
和对国外现有消防车制造企业及其产品的研究,明确了作为一个新兴的消防车制
造企业,应该把云梯车、重型水罐车、抢险救援车、机场消防车和轻、微型消防
车作为其产品的发展方向,并从云梯车入手,做出自己的高端消防车产品,利于
尽早形成市场竞争力。
在上述市场调研的基础上,展开了云梯消防车的总体设计,并着重对整车的
稳定性、梯架部分的惯性动载荷、梯架全伸状态的强度和刚度等设计难点进行了
研究,运用 C 语言自行编制了稳定性计算程序,并对程序的执行进行了校验,进
一步的验证有待样机试制后进行;为了对主要结构件——梯架进行较为精确的强
度和刚度分析,在稳定性分析的基础上确定了工作斗在最大幅度(20 米)作业
时为梯架受力最恶劣工况,为使梯架计算载荷更接近实际,本人运用三维结构建
模软件 UG 进行了模仿整车工作状态的简易建模,再在多体动力学仿真软件 ADAMS
中对整车的工作状况进行了动力学仿真分析,得出了梯架工作过程中的最大惯性
载荷;根据整车的额定工作载荷,对梯架部分的计算载荷和约束条件进行了分析
和设计,在 I-deas 软件中对梯架部分进行了强度和刚度的有限元分析。
结果表明,梯架部分的强度和刚度合理,整车的稳定性能达到欧洲同类产品
先进水平,产品试制后可被进一步验证,在全面达到该产品设计指标的前提下,
该产品将会具有很好的市场竞争力和广阔的发展前景。

关键词:高空救援消防车;云梯消防车;设计;研究

- I -
Abstract

The article describes the reason why aerial fire truck is the first choice for a
newly established pumpers manufacturing enterprise, and discusses the product
orientation of pumpers manufacturing enterprises. Based on the analysis of domestic
existent pumpers manufacturing enterprises and research on national macro policies,
combined with field investigation on fire brigade and investigation on foreign existent
pumpers manufacturing enterprises and their products, it has been made clear that as a
newly established pumpers manufacturing enterprise, the product orientation should
be focused on aerial fire trucks, heavy-duty water tenders, rescue trucks, airdrome
pumpers, light-duty or mini pumpers, and starting with aerial fire trucks, you will
make your own high-end pumpers products, as soon as possible to petitive in
the market.
Based on above-mentioned market research, The total design of aerial fire truck
is done, and make an emphases research on the stability, dynamic load of ladder
structure, the intensity and rigidity while ladder structure full extended. Here use the
computer lan