【摘要】：冶金工業(yè)的迅速發(fā)展給重型機(jī)械運(yùn)輸車輛的發(fā)展帶來了新的契機(jī),鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)運(yùn)輸車輛的需求也更加多樣化和個(gè)性化,因此對(duì)重型運(yùn)輸車輛的生產(chǎn)制造不再局限于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。燕山大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)、大連華銳重工焦?fàn)t車輛設(shè)備有限公司和秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工科技有限公司共同合作,研究設(shè)計(jì)出一種廠內(nèi)使用的框架運(yùn)輸車。本文主要對(duì)框架運(yùn)輸車的懸掛機(jī)構(gòu)進(jìn)行了力學(xué)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,并針對(duì)如何提高懸掛系統(tǒng)的升降同步精度及車身自動(dòng)調(diào)平精度進(jìn)行了仿真分析與實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)提高其運(yùn)輸過程的安全性具有重要意義。首先根據(jù)整車性能要求,設(shè)計(jì)了車載電池組配合電機(jī)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力系統(tǒng)、升降和轉(zhuǎn)向的液壓系統(tǒng),能夠滿足續(xù)航里程長(zhǎng)、污染小、運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)動(dòng)靈活的基本要求。并對(duì)車輛進(jìn)行了一系列的輔助安全設(shè)計(jì),保證了車輛操縱人員的基本安全。然后對(duì)車輛的懸掛機(jī)構(gòu)及車架在ANSYS有限元分析軟件中進(jìn)行了靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析,靜力學(xué)分析結(jié)果表明上述各結(jié)構(gòu)剛度及強(qiáng)度均滿足要求,車架的動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果為操作人員提供了安全操作的依據(jù);基于遺傳算法對(duì)懸掛機(jī)構(gòu)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)果使懸掛結(jié)構(gòu)更加合理,在一定的約束條件下使得液壓缸在受力最小時(shí)車身起升高度最高。最后對(duì)懸掛液壓系統(tǒng)進(jìn)行了AMESim建模分析,針對(duì)懸掛液壓油缸在上升過程中存在同步誤差和上升結(jié)束時(shí)存在靜態(tài)位置誤差的現(xiàn)象,進(jìn)行了控制策略的研究:采用模糊PID控制方法,提高了車輛懸掛系統(tǒng)的同步精度,進(jìn)而提高了運(yùn)載平臺(tái)的姿態(tài)調(diào)平精度;對(duì)懸掛液壓系統(tǒng)進(jìn)行AMESim與MATLAB/Simulink的聯(lián)合仿真,驗(yàn)證了該控制策略的可行性。最后進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該控制策略對(duì)提高車輛的升降同步精度和改善車身姿態(tài)自動(dòng)調(diào)平有顯著效果,其對(duì)框架運(yùn)輸車的生產(chǎn)具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
【圖文】：

1.2.1 重型無軌運(yùn)輸車國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀自 20 世紀(jì) 30 年代起，國(guó)外就致力于無軌運(yùn)輸車的研發(fā)。多種形式的無軌運(yùn)輸車短時(shí)間內(nèi)掀起了在鋼廠內(nèi)使用的浪潮。因其運(yùn)輸方便、機(jī)動(dòng)靈活、工作效率高等顯著優(yōu)點(diǎn)快速的取代了軌道運(yùn)輸在鋼鐵工業(yè)的地位。近年來液壓控制技術(shù)和微電控制得到了蓬勃發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)了無軌運(yùn)輸車的發(fā)展。德國(guó)的卡瑪格(KAMAG)、哥德浩夫(GOLDHOFER)、索埃勒(SCHEUERLE)特種重型車輛制造商、日本車輛制造株式會(huì)社(NIPPON SHARYO,LTD)、法國(guó)的尼古拉斯(NICOLAS)、意大利的 COMETTO 等對(duì)重型無軌運(yùn)輸車輛做出了極大的貢獻(xiàn)。截止目前，索埃勒公司成功研發(fā)了包括 SMPT、ICSPE、K25H 在內(nèi)的三個(gè)系列，有 2 軸線、3 軸線、4 軸線、6 軸線的模塊單元供選擇，，載重量從 124 噸到 200 噸、260 噸、3250 噸直至一萬噸不等，車輛具有模塊化功能強(qiáng)大的特點(diǎn)�？ì敻�(KAMAG)公司開發(fā)出車輛操控性能較好的 U14 系列平板運(yùn)輸車，該系列在載重車的載重量最高承重 1 萬噸。下圖 1-1 至 1-4 分別為類型不同的重型運(yùn)輸車。

1.2.1 重型無軌運(yùn)輸車國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀自 20 世紀(jì) 30 年代起，國(guó)外就致力于無軌運(yùn)輸車的研發(fā)。多種形式的無軌運(yùn)輸車短時(shí)間內(nèi)掀起了在鋼廠內(nèi)使用的浪潮。因其運(yùn)輸方便、機(jī)動(dòng)靈活、工作效率高等顯著優(yōu)點(diǎn)快速的取代了軌道運(yùn)輸在鋼鐵工業(yè)的地位。近年來液壓控制技術(shù)和微電控制得到了蓬勃發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)了無軌運(yùn)輸車的發(fā)展。德國(guó)的卡瑪格(KAMAG)、哥德浩夫(GOLDHOFER)、索埃勒(SCHEUERLE)特種重型車輛制造商、日本車輛制造株式會(huì)社(NIPPON SHARYO,LTD)、法國(guó)的尼古拉斯(NICOLAS)、意大利的 COMETTO 等對(duì)重型無軌運(yùn)輸車輛做出了極大的貢獻(xiàn)。截止目前，索埃勒公司成功研發(fā)了包括 SMPT、ICSPE、K25H 在內(nèi)的三個(gè)系列，有 2 軸線、3 軸線、4 軸線、6 軸線的模塊單元供選擇，載重量從 124 噸到 200 噸、260 噸、3250 噸直至一萬噸不等，車輛具有模塊化功能強(qiáng)大的特點(diǎn)。卡瑪格(KAMAG)公司開發(fā)出車輛操控性能較好的 U14 系列平板運(yùn)輸車，該系列在載重車的載重量最高承重 1 萬噸。下圖 1-1 至 1-4 分別為類型不同的重型運(yùn)輸車。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TF086

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本文編號(hào)：2676225