【摘要】：隨著技術的發(fā)展與作業(yè)要求的提高,用于物體裝卸搬運車的專業(yè)分工越來越細,針對性越來越強。但目前廣泛應用的裝卸搬運車存在掛裝時間長、自動化水平低、耗費人力資源多等明顯問題。因此,加強具有調(diào)姿功能的掛裝車設備特別是基于六自由度調(diào)姿平臺的掛裝車研發(fā),完善六自由度調(diào)姿平臺的設計與試驗研究,對促進整個掛裝工業(yè)實現(xiàn)自動化、產(chǎn)業(yè)化具有重要的意義。本論文研制的是一種基于六自由度調(diào)姿平臺的掛裝車,該掛裝車能夠?qū)崿F(xiàn)縱移、橫移、俯仰、橫滾、舉升和回轉(zhuǎn)六個自由度的調(diào)整且具有調(diào)姿范圍廣、調(diào)姿時間短的特點。本文研制的掛裝車從理論計算、模擬仿真和試驗研究三個方向開展,論文主要內(nèi)容如下:首先,根據(jù)掛裝車設計要求與相關設計標準,完成掛裝車的整車參數(shù)匹配設計。主要包括:(1)完成對電機的計算與選型并校核掛裝車驅(qū)動性能;(2)根據(jù)掛裝車對電池的要求完成對動力電池的參數(shù)匹配設計。然后對掛裝車整車進行結構設計,包括:車架設計、轉(zhuǎn)向機構設計、動力電池箱設計、車身與控制面板的設計并提出底盤總布置方案。最后確定整車電源系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)初步方案。其次,根據(jù)六自由度調(diào)姿平臺設計要求提出總體設計方案,并分別對縱移回轉(zhuǎn)層、橫移層、俯仰橫滾層、垂直升降層和被動調(diào)節(jié)層進行結構設計與強度校核。同時對舉升機構進行理論分析與力學計算,根據(jù)油缸最大推力完成舉升油缸選型。為了研究六自由度調(diào)姿平臺對掛裝車作業(yè)工況的影響,本文選取掛裝車在調(diào)姿作業(yè)工況中十種極限的調(diào)姿位置作為極限調(diào)姿工況,對這十種工況中的掛裝車整車進行有限元分析。結果表明,掛裝車的強度和剛度滿足要求,并分析得到六自由度調(diào)姿機構調(diào)姿位置與掛裝車受力的變化規(guī)律。為了研究六自由度調(diào)姿平臺對掛裝車行駛工況與模態(tài)的影響,本文針對掛裝車行駛中可能遇到的三種極限行駛工況對掛裝車整車進行有限元分析,結果表明掛裝車的強度和剛度滿足要求。對掛裝車整車進行模態(tài)分析,根據(jù)前六階固有頻率和振型與激勵頻率對比分析,結果表明掛裝車整車在行駛和作業(yè)時不會發(fā)生共振現(xiàn)象。最后對掛裝車進行調(diào)姿性能試驗、行駛性能試驗與其他項目檢測。根據(jù)試驗得到的數(shù)據(jù)對比設計要求,結果表明調(diào)姿性能與行駛性能可以基本滿足設計要求。同時根據(jù)試驗中發(fā)現(xiàn)的問題提出了解決的措施。
【圖文】：

１．４國外掛裝車的發(fā)展現(xiàn)狀逡逑國外從２０世紀中期開始開發(fā)掛裝車來代替以往的多人徒手掛裝的方的便攜式地吊裝器到目前的動力電池驅(qū)動的新能源掛裝車，產(chǎn)品越來越多熟。國外掛裝車發(fā)展屬美國最為先進。逡逑美國廣泛使用的ＭＪ－４轉(zhuǎn)臂式掛裝車，自２０世紀７０年代問世以來，直沿用至今。其對負載的承載能里已經(jīng)超過３０００ｋｇ，舉升高度２ｍ，功能齊ＭＪ－４系列衍生的掛裝車能夠通過安裝不同夾具完成對更多掛裝物的掛裝、修等功能，還可以作為牽引車輛使用。美國掛裝車的另外一個特點是均采機，不僅能夠在戶外使用，也可以在室內(nèi)使用。值得一提的是，這些掛裝境保護，既無污染又無噪音。逡逑俄羅斯從２０世紀８０年代開始研制掛裝車，俄羅斯研制的掛裝車ＳＰＧ－１５００型掛裝車。ＴＰ－５００安裝了手動液壓泵和垂直升降機構，主要優(yōu)性能可靠，缺點是機動性差，無法自動行駛，必須依靠牽引設備和地勤人圖１－１所示。ＳＰＧ－１５００的機動性也較差，必須借助５－６名地勤人員的幫此外，ＳＰＧ－１５００自動化程度也較低，主要使用手動液壓泵來掛彈［４１。逡逑

動方式，就比國外通行的機械式轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋方式在結構上要干凈利索得多，大偏轉(zhuǎn)角則增大５０％以上，這使得國產(chǎn)車雖然體積略大，轉(zhuǎn)向半徑卻要比也就是更為機動靈活。逡逑Ｃ＾ａＭＢｒ＊逡逑－邋Ｖ逡逑圖１－２國產(chǎn)第一代掛裝車逡逑目前新研制的掛裝車在吸收以前經(jīng)驗教訓的基礎上，進一步解決了覆題。新型掛裝車如圖１－３所示，集運輸掛裝功能于一體，能實現(xiàn)雙向駕駛、行走驅(qū)動，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的微動性能；左右前輪梁架可以在縱橫兩個方向通過輪距、軸距的改變來滿足掛裝的作業(yè)需求；托盤能沿掛裝車的縱軸、橫三根軸作可控制的移動和回轉(zhuǎn)，，而且這六個動作均由動力裝置驅(qū)動［５￣。逡逑
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH24

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本文編號：2666316