***主要研究工作如下: (1)根據(jù)高空作業(yè)平臺工作機構(gòu)的典型工況設計了可行的實驗方案,測試出典型工況下變幅缸和上、下平衡缸的位移,獲得了大量的實驗數(shù)據(jù),并對其進行分析處理,為建立高空作業(yè)平臺工作機構(gòu)動力學模型、進行仿真與分析作了必要的準備。
(2)應用三維建模軟件pro/e和多體系統(tǒng)動力學仿真分析軟件adams創(chuàng)建了高空作業(yè)平臺工作機構(gòu)的動力學模型,并對其進行了仿真分析。通過對動力學模型仿真結(jié)果和實驗測試數(shù)據(jù)的分析、比較,發(fā)現(xiàn)調(diào)平機構(gòu)中的上平衡缸存在著滯后現(xiàn)象。 (3)應用液壓、機械系統(tǒng)建模仿真及動力學分析軟件amesim和多體系統(tǒng)動力學仿真分析軟件adams將調(diào)平機構(gòu)液壓模型和動力學模型有機地結(jié)合在一起,建立了高空作業(yè)平臺調(diào)平機構(gòu)的全系統(tǒng)仿真模型,實現(xiàn)了聯(lián)合仿真。, 隨著城市化進程的加快,城市電力、建筑、裝飾物等各種養(yǎng)護作業(yè)已經(jīng)提到工作日程上來,造船業(yè)、城市林業(yè)、建筑業(yè)等各行業(yè)對高空作業(yè)裝備的需求越來越大、要求也越來越高。高空作業(yè)平臺作為一種系列化的工程機械設備,廣泛應用于船舶、建筑、市政建設、消防、港口貨運等行業(yè)。本文針對某企業(yè)的gtzz21型高空作業(yè)平臺,應用cad建模技術(shù)、有限元分析技術(shù)和虛擬樣機技術(shù),對平臺工作機構(gòu)進行參數(shù)化建模與優(yōu)化設計,提出了一些得到企業(yè)認可的結(jié)構(gòu)改進建議。本文研究的主要內(nèi)容如下： (1)依據(jù)虛擬樣機的現(xiàn)代設計理念與技術(shù)路線,建立起高空作業(yè)平臺工作機構(gòu)的動力學分析模型； (2)利用有限元分析軟件ansys對伸縮臂進行有限元分析；有限元分析方法與優(yōu)化方法相結(jié)合,完成結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設計任務； (3)設計實驗方案,采集物理樣機的基本動力學數(shù)據(jù),以驗證高空作業(yè)平臺工作機構(gòu)的動力學模型的正確性和合理性； (4)以不同的目標函數(shù)建立變幅油缸鉸點的優(yōu)化數(shù)學模型； (5)改變結(jié)構(gòu)參數(shù)進行工作機構(gòu)的優(yōu)化設計,通過對動力學仿真軟件adams輸出的性能指標以及有限元分析的結(jié)果進行比較,從中找出對于在滿足起升力矩的情況下變幅油缸受力小和伸縮臂的危險截面受力小的結(jié)構(gòu)參數(shù)***組合,得出終的優(yōu)化結(jié), 高空作業(yè)車是一種用來運送工作人員和工作器材到達***高度進行作業(yè)的工程機械設備。目前,隨著高空作業(yè)車使用領域的不斷擴大,為了滿足實際工程的需要,高空作業(yè)車的作業(yè)高度越來越大。在這種情況下,為了保證工作人員高空作業(yè)時的人身,對舉升臂力學性能的研究和舉升執(zhí)行機構(gòu)控制系統(tǒng)的可靠性分析就成為高空作業(yè)車設計領域的重點研究內(nèi)容。 本文以與某公司合作開發(fā)的gkz14型高空作業(yè)車的舉升臂為研究對象,在對其結(jié)構(gòu)進行詳細分析的基礎上,利用大型有限元分析軟件ansys,合理地建立起舉升臂的有限元模型,并分別在三種典型工況下對其進行結(jié)構(gòu)靜強度、靜剛度分析,獲得了各工況下舉升臂的應力分布和變形分布,確定了應力危險部位,分析計算結(jié)果表明舉升臂滿足結(jié)構(gòu)靜強度、靜剛度要求;針對gkz14型高空作業(yè)車運行過程中由于頻繁啟動和制動引起的明顯振動和沖擊現(xiàn)象,提出了基于matlab平臺的高空作業(yè)車舉升執(zhí)行機構(gòu)液壓系統(tǒng)設計可靠性分析方法并進行了判定,驗證了所取參數(shù)的合理性;通過amesim建立了液壓系統(tǒng)物理模型并進行了仿真分析,結(jié)果表明仿真分析與可靠性分析是一致的。 本文的研究結(jié)果表明,采用ansys軟件對舉升臂進行有限元分析,能夠驗證其強度及剛度是否滿足要求,為后續(xù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計打下基礎。在滿足要求的前提下,能夠大大縮短設計周期、降低設計成本,具有工程實用價值,為類似實際工程問題的研究提供了參考;分別使用matlab和amesim進行可靠性分析及控制系統(tǒng)仿真,對gkz14型高空作業(yè)車舉升執(zhí)行機構(gòu)液壓系統(tǒng)的性能分析和智能控制的應用研究具有實際應用價值