【摘要】：設(shè)計研發(fā)吊裝搬運車是為了解決短距離轉(zhuǎn)運特定貨物的問題,因而需要滿足自力行走、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便的要求。本文研究的吊裝搬運車以定型叉車為基礎(chǔ),去掉原車配重,加裝吊臂及卷揚裝置、立柱、橫梁和回轉(zhuǎn)裝置,以及支腿結(jié)構(gòu)和支腿油缸等部分。支承構(gòu)造的力學(xué)性能對吊裝搬運有著至關(guān)重要的影響,因此需以吊裝搬運車為研究對象,探析其支承構(gòu)造在吊裝作業(yè)下的多項關(guān)鍵技術(shù),諸如靜態(tài)、動態(tài)響應(yīng),輕量化設(shè)計以及接觸應(yīng)力規(guī)律,為類似結(jié)構(gòu)的設(shè)計分析提供一定的借鑒和參考。依據(jù)設(shè)計要求,設(shè)計吊裝搬運車的總體方案。參照《起重機設(shè)計規(guī)范》(GB3811-2008),按剛性車架假設(shè)計算吊裝搬運車的支腿反力。應(yīng)用經(jīng)典力學(xué)初步選定支承構(gòu)造的結(jié)構(gòu)參數(shù),計算分析支承構(gòu)造組成部件的強度、穩(wěn)定性;設(shè)計、選型支腿相應(yīng)動作的液壓缸。綜合考慮貨物搬運條件的限制、支腿的最大支承能力以及整車的抗傾覆穩(wěn)定性等因素之后,確定支承構(gòu)造最合理的設(shè)置位置。建立有限元模型之前,在滿足分析精度的前提下,需要對支承構(gòu)造的幾何模型做一些簡化,進(jìn)而在軟件ANSYS Workbench中建立支腿裝置為代表的支承構(gòu)造有限元模型。在5種運行工況下完成靜力學(xué)分析,繪制應(yīng)力云圖,最不利工況下的最大應(yīng)力為111.270MPa。然后對其進(jìn)行模態(tài)分析,確定前10階的模態(tài)頻率和振型,并將其作為諧響應(yīng)分析中判斷結(jié)構(gòu)是否會發(fā)生共振的現(xiàn)象的前提條件,經(jīng)過諧響應(yīng)分析可知,最大位移幅值頻率出現(xiàn)在117Hz左右。運用線性屈曲分析方法,確定其臨界屈曲載荷,并將其對比實際承載,明確相應(yīng)安全裕度。由靜態(tài)分析可知,支承構(gòu)造的承載有較大的富余量,需要進(jìn)行優(yōu)化。建立支承構(gòu)造的有限元參數(shù)化模型,試驗設(shè)計獲取樣本數(shù)據(jù),整合使用ISIGHT和MATLAB軟件,建立LM-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)近似模型,完成設(shè)計參數(shù)靈敏度分析。經(jīng)過理論計算和仿真分析,支承構(gòu)造的強度是主要條件,因此以支承構(gòu)造的強度為約束條件,結(jié)構(gòu)自重為優(yōu)化目標(biāo),使用ISIGHT中的多島遺傳算法,結(jié)合MATLAB完成輕量化設(shè)計,使得支承構(gòu)造的自重減少8.409%。運用ABAQUS/CAE建立上述支承構(gòu)造的有限元模型,改變滑塊的結(jié)構(gòu)尺寸、材料屬性、摩擦系數(shù)以及滑塊數(shù)量等因素,設(shè)置對應(yīng)的接觸條件并完成非線性接觸分析,求解滑塊接觸問題。研究其對接觸應(yīng)力的影響狀況,得出滑塊采用鑄青銅材料時的接觸應(yīng)力比采用Q235時有顯著降低,摩擦系數(shù)f=0.15時,接觸應(yīng)力最小的相應(yīng)研究成果。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH122

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2726815