混合臂式高空作業(yè)車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析
本文關(guān)鍵詞:混合臂式高空作業(yè)車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:高空作業(yè)車以其機(jī)動(dòng)靈活、工作幅度大、多自由度伸縮升降和對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)、海港、工廠企業(yè)、鐵路施工與裝載等工作場(chǎng)合;在國(guó)家重大項(xiàng)目“神光Ш”激光裝置安裝與維護(hù)的第三期工程中,亟需一臺(tái)適用于復(fù)雜靶場(chǎng)工作環(huán)境并能夠?qū)崿F(xiàn)多任務(wù)功能的高空作業(yè)設(shè)備;縱觀目前市場(chǎng)上的各類通用高空作業(yè)設(shè)備,均無(wú)法滿足該項(xiàng)目的工作需要;本文針對(duì)該項(xiàng)目的實(shí)際需要,根據(jù)靶場(chǎng)內(nèi)部的復(fù)雜環(huán)境,設(shè)計(jì)一專用高空作業(yè)設(shè)備,并對(duì)其進(jìn)行靜力學(xué)與動(dòng)力學(xué)等分析。 本文首先根據(jù)復(fù)雜的靶場(chǎng)環(huán)境和實(shí)際任務(wù)的需要,確定高空作業(yè)車的設(shè)計(jì)指標(biāo);并采用類比設(shè)計(jì)方法規(guī)劃了高空作業(yè)設(shè)備的整車基本組成,確定采用混合式臂架系統(tǒng)作為高空作業(yè)車的主要工作機(jī)構(gòu),針對(duì)整體方案設(shè)計(jì)了適用于該設(shè)備的液壓控制系統(tǒng)。其次根據(jù)整車組成方案,分別對(duì)高空作業(yè)車主要機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì);采用三維設(shè)計(jì)軟件Pro/E生成混合臂式高空作業(yè)設(shè)備的虛擬樣機(jī),分別對(duì)混合臂式高空作業(yè)車安全性和工作空間進(jìn)行了理論計(jì)算及三維模型校核。 鑒于本文設(shè)備工作環(huán)境的級(jí)別較高,對(duì)設(shè)備安全性提出了很高的要求,且高空作業(yè)車的強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性分析至關(guān)重。本文采用通用有限元軟件ANSYS,建立了多工況下的整車混合單元有限元模型,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)混合臂式高空作業(yè)設(shè)備的整機(jī)強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性校核,對(duì)后續(xù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ);由于該高空作業(yè)車需搭載工作人員完成作業(yè)任務(wù),從人機(jī)工程學(xué)和工作安全角度,對(duì)系統(tǒng)的固有頻率有特定的要求;且由于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外部載荷的持續(xù)或隨機(jī)作用,對(duì)該設(shè)備的動(dòng)力學(xué)特性也提出了較高的要求;本文首先通過(guò)ANSYS有限元模型對(duì)設(shè)備進(jìn)行了模態(tài)分析,得到其典型工況下的固有頻率和模態(tài)振型,,為高空作業(yè)車進(jìn)一步優(yōu)化起到指導(dǎo)作用;其次利用多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模的等效元素集成法建立了混合臂式高空作業(yè)車上車工作機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)方程,為高空作業(yè)車的動(dòng)力學(xué)分析提供了理論基礎(chǔ);最后運(yùn)用動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS對(duì)整車進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真,得到相應(yīng)的動(dòng)態(tài)特性曲線。
【關(guān)鍵詞】:高空作業(yè)車 混合臂 有限元分析 等效元素法 動(dòng)態(tài)特性
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TH211.6
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-15
- 1.1 課題研究目的與意義9-10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外高空作業(yè)機(jī)械現(xiàn)狀與發(fā)展方向10-14
- 1.2.1 高空作業(yè)機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀10-13
- 1.2.2 高空作業(yè)機(jī)械發(fā)展方向13-14
- 1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容14-15
- 第2章 混合臂式高空作業(yè)車總體方案設(shè)計(jì)15-22
- 2.1 高空作業(yè)車組成與設(shè)計(jì)指標(biāo)15-16
- 2.1.1 總體設(shè)計(jì)指標(biāo)15
- 2.1.2 高空作業(yè)車組成15-16
- 2.2 混合臂式高空作業(yè)車總體及各部分方案確定16-20
- 2.2.1 作業(yè)車總體方案的確定16-18
- 2.2.2 作業(yè)車各部分方案18-20
- 2.3 混合臂式高空作業(yè)車液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)20-21
- 2.4 本章小結(jié)21-22
- 第3章 混合臂式高空作業(yè)車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22-35
- 3.1 混合臂式高空作業(yè)車底盤系統(tǒng)設(shè)計(jì)22-25
- 3.1.1 底盤車架設(shè)計(jì)23-24
- 3.1.2 底盤支腿設(shè)計(jì)24-25
- 3.1.3 底盤行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)25
- 3.2 混合臂式高空作業(yè)車工作裝置設(shè)計(jì)25-30
- 3.2.1 伸縮臂設(shè)計(jì)26-28
- 3.2.2 小平臺(tái)設(shè)計(jì)28
- 3.2.3 槽臂設(shè)計(jì)28-29
- 3.2.4 吊籃設(shè)計(jì)29-30
- 3.2.5 上車轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì)30
- 3.3 混合臂式高空作業(yè)車安全性及工作空間校核30-34
- 3.3.1 伸縮臂截面尺寸校核30-31
- 3.3.2 車體傾覆力矩校核31-33
- 3.3.3 工作空間校核33-34
- 3.4 本章小結(jié)34-35
- 第4章 混合臂式高空作業(yè)車結(jié)構(gòu)靜力分析35-49
- 4.1 概述35
- 4.2 有限元模型建立35-42
- 4.2.1 混合臂式高空作業(yè)車各部分有限元建模36-40
- 4.2.2 混合臂式高空作業(yè)車整車的組裝與加載40-42
- 4.3 混合臂式高空作業(yè)車整車有限元靜力分析42-48
- 4.3.1 高度最高工況的分析42-45
- 4.3.2 幅度最大工況的分析45-48
- 4.4 本章小結(jié)48-49
- 第5章 混合臂式高空作業(yè)車動(dòng)態(tài)特性研究49-65
- 5.1 混合臂式高空作業(yè)車的模態(tài)分析49-55
- 5.1.1 概述49-50
- 5.1.2 小平臺(tái)的模態(tài)分析50-52
- 5.1.3 兩種工況下整車模態(tài)分析52-55
- 5.2 混合臂式高空作業(yè)車整車動(dòng)力學(xué)分析55-64
- 5.2.1 作業(yè)車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程55-59
- 5.2.2 作業(yè)車 ADAMS 動(dòng)力學(xué)仿真59-64
- 5.3 本章小結(jié)64-65
- 結(jié)論65-66
- 參考文獻(xiàn)66-70
- 致謝70
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本文編號(hào):336119
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