本文針對“神光—Ш”項目中的通用工裝系統(tǒng)子項目需求,設(shè)計了一套專用的工裝設(shè)備來完成組件OM1類模塊的拆裝。該設(shè)備的特點是具有多自由度的靈活性,能適應(yīng)復(fù)雜的作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。該設(shè)備由多自由度的高空作業(yè)車和搭載其上的助力機械臂組成,通過高空作業(yè)車將人和OM1類模塊運送至安裝位置附近,工作人員操作助力機械臂完成OM1類模塊的拆裝。首先根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境,在CAD軟件中進行了總體設(shè)計的規(guī)劃。將設(shè)計任務(wù)分解為一臺多自由度的新型高空作業(yè)車和6自由度助力機械臂。然后對各子部件進行了詳細(xì)設(shè)計,其中包括折臂升降機構(gòu)、伸縮臂機構(gòu)、下車底盤系統(tǒng)、助力機械臂的設(shè)計,通過MATLAB和CAD軟件初步確定了各部件結(jié)構(gòu)幾何尺寸,在理論上進行了受力分析,并得到了各部分機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式。通過Pro E軟件將設(shè)備導(dǎo)入虛擬作業(yè)環(huán)境中確定空間位置可達(dá)和無干涉,驗證了設(shè)備的可行性。為確保結(jié)構(gòu)的設(shè)計安全性,在ANSYS有限元仿真平臺上采用APDL命令流方式建立了助力機械臂和高空作業(yè)車的整體有限元模型。針對助力機械臂四個極限位置確定的四種工況進行了靜力學(xué)仿真,得到相應(yīng)的位移和應(yīng)力云圖,通過添加加強筋板、設(shè)計合理截面和改變板厚對零件結(jié)構(gòu)進行... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 美國NIF的光學(xué)組件拆裝設(shè)備
        1.2.2 高空作業(yè)平臺的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 助力機械臂發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 拆裝設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.1 設(shè)計指標(biāo)
    2.2 總體方案設(shè)計
    2.3 部件結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.1 折臂升降機構(gòu)設(shè)計
        2.3.2 伸縮臂機構(gòu)
        2.3.3 下車底盤系統(tǒng)
        2.3.4 助力機械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.4 設(shè)備可行性驗證
        2.4.1 高空作業(yè)車工作空間驗證
        2.4.2 高空作業(yè)車初始狀態(tài)驗證
        2.4.3 設(shè)備功能驗證
    2.5 本章小結(jié)
第3章 拆裝設(shè)備結(jié)構(gòu)有限元分析
    3.1 有限元建模過程
        3.1.1 幾何模型的建立與結(jié)構(gòu)單元的選取
        3.1.2 單元網(wǎng)格劃分與各零部件的連接裝配
        3.1.3 有限元模型約束與載荷的施加
    3.2 助力機械臂靜力學(xué)仿真
        3.2.1 助力機械臂四個極限位置靜力學(xué)仿真
        3.2.2 有限元計算結(jié)果對結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化
    3.3 高空作業(yè)車結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
        3.3.1 三種危險工況下整車結(jié)構(gòu)靜力學(xué)校核
        3.3.2 整車抗傾覆穩(wěn)定性校核
    3.4 高空作業(yè)車結(jié)構(gòu)模態(tài)與諧響應(yīng)分析
        3.4.1 模態(tài)分析理論建模
        3.4.2 基于ANSYS的模態(tài)分析與諧響應(yīng)分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 動力學(xué)建模與分析
    4.1 豎直平面內(nèi)高空作業(yè)車的動力學(xué)建模
    4.2 基于ADAMS的多剛體動力學(xué)建模與分析
        4.2.1 ADAMS多剛體系統(tǒng)計算原理介紹
        4.2.2 由已知運動規(guī)律求解油缸力的仿真分析
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]高空作業(yè)平臺伸縮臂變幅及調(diào)平機構(gòu)的配合分析[J]. 朱來福.  建筑機械化. 2015(09)
[2]高空作業(yè)車液壓系統(tǒng)故障診斷的研究[J]. 張衛(wèi)亮,王彥平,劉科,胡宇凱,陳嬌陽,劉曉娟.  機械與電子. 2015(08)
[3]基于ADAMS的高空作業(yè)車圍欄速度安全性的分析[J]. 王君文,陳微.  江蘇科技信息. 2015(09)
[4]隨車吊伸縮臂竄臂現(xiàn)象的原因分析及改進方案[J]. 陸遠(yuǎn)望,宋明見.  工程機械. 2014(03)
[5]起重機伸縮臂最優(yōu)截面形式的研究[J]. 劉宇,黃琳.  中國工程機械學(xué)報. 2013(01)
[6]我國高空作業(yè)車研究進展綜述[J]. 黃桂芬,陳銘年.  機電技術(shù). 2012(01)
[7]國內(nèi)外高空作業(yè)機械的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(上)[J]. 張華,李守林.  建筑機械化. 2011(03)
[8]液壓平衡吊及其隨遇平衡原理的應(yīng)用[J]. 何富賢,何全茂.  煤礦機械. 2010(10)
[9]我國高空作業(yè)車行業(yè)發(fā)展與展望[J]. 張華,霍玉蘭.  建筑機械. 2009(23)
[10]高空作業(yè)車折疊伸縮混合式工作臂穩(wěn)定性分析[J]. 羅天洪,陳巍巍.  機械設(shè)計與制造. 2009(09)

博士論文
[1]高空作業(yè)車臂架系統(tǒng)快速設(shè)計及其運動規(guī)劃研究[D]. 滕儒民.大連理工大學(xué) 2012
[2]欠驅(qū)動力合作機器人的驅(qū)動及控制技術(shù)研究[D]. 董玉紅.哈爾濱工程大學(xué) 2006

碩士論文
[1]可穿戴氣動助力搬運機器人及便攜式空壓源的研究[D]. 周楨.大連理工大學(xué) 2014
[2]混合臂式高空作業(yè)車的結(jié)構(gòu)設(shè)計及分析[D]. 郭佳.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]折臂式高空作業(yè)車的結(jié)構(gòu)設(shè)計與動態(tài)特性研究[D]. 廖紅強.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[4]大型零件搬運裝配的智能輔助設(shè)備設(shè)計及控制研究[D]. 許洪濤.哈爾濱理工大學(xué) 2009
[5]具有柔順手腕的四自由度裝配機器人的設(shè)計與研究[D]. 王四平.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008



本文編號：3246314