GKZX22自行走式高空作业平台变幅结构分析与优化

发布时间：2022-02-17 07:29

　　高空作业平台是用来输送工作人员到指定位置的机械设备,为满足不同工作位置需要,需采用变幅机构改变作业幅度。本文研究的变幅机构是由一个变幅液压缸驱动的三角形机构和两个四连杆机构组成的复合连杆机构,与传统的三铰点变幅机构相比,在满足相同整车工作高度的前提下,能够减小臂架长度和变幅油缸行程。但是该变幅机构结构复杂,目前多采用类比的方式来确定该变幅机构各铰点的位置,无法考虑铰点位置对变幅油缸受力及工作平台平稳性的影响。为提高设计质量,对此变幅机构进行结构分析和铰点位置优化具有重要意义。本文以GKZX22自行走式高空作业平台产品的复合连杆变幅机构为研究对象,首先建立了变幅机构力学解析模型,以变幅油缸受力最小为目标函数,基于MATLAB优化工具箱对其铰点位置进行了优化,优化后变幅油缸受力减小了9.5%;然后针对优化后的变幅机构进行了动态仿真,分析结果表明优化后工作平台的运动平稳性满足国家标准设计要求;接着利用ANSYS软件的APDL语言建立变幅机构的三维实体参数化有限元模型,并选取典型工况进行分析,通过比较优化前后的结构应力分布,表明优化后变幅机构和臂架受力得到明显改善;最后对变幅机构进行应力测试实... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 高空作业平台概述
        1.1.1 国外发展现状
        1.1.2 国内发展现状
    1.2 变幅机构概述
    1.3 课题研究意义及内容
        1.3.1 课题的研究意义
        1.3.2 课题的主要研究内容
第2章 高空作业平台变幅机构力学分析
    2.1 高空作业平台上车结构
    2.2 变幅机构力学模型简化
    2.3 变幅机构各角度变化关系
    2.4 变幅机构各构件受力分析
        2.4.1 臂架受力分析
        2.4.2 塔臂受力分析
        2.4.3 立柱受力分析
    2.5 理论求解过程
    2.6 本章小结
第3章 高空作业平台变幅机构铰点位置优化
    3.1 结构优化问题基本概念
    3.2 优化模型建立
        3.2.1 目标函数建立
        3.2.2 灵敏度计算
        3.2.3 设计变量选取
        3.2.4 约束条件确定
    3.3 优化工况选择
    3.4 优化算法选择
    3.5 优化求解
    3.6 结果对比
    3.7 本章小结
第4章 高空作业平台变幅机构动态分析
    4.1 虚拟样机技术
    4.2 变幅机构建模
        4.2.1 装配模型
        4.2.2 载荷施加
    4.3 变幅过程仿真分析
    4.4 动态仿真结果分析
    4.5 本章小结
第5章 高空作业平台变幅机构结构分析
    5.1 有限元法
    5.2 变幅机构建模
        5.2.1 单元类型和材料特性
        5.2.2 模型的简化处理
        5.2.3 各零部件间连接方式
        5.2.4 各零部件有限元模型及装配
    5.3 静力计算及结果分析
        5.3.1 结构分析工况确定
        5.3.2 结构分析约束载荷施加
        5.3.3 有限元结构分析结果
    5.4 变幅机构的应力测试
        5.4.1 应力测试原理
        5.4.2 实验准备工作
        5.4.3 选择实验工况与测点
        5.4.4 测试数据采集及处理
        5.4.5 实验值与有限元提取值对比
        5.4.6 误差分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]自行式高空作业平台臂架的仿真分析[J]. 高旭宏,周雪巍,徐向阳,王书翰.  机械设计与制造. 2018(02)
[2]对升降作业平台调整出特种设备目录产生问题的分析及建议[J]. 尤志轩.  起重运输机械. 2017(10)
[3]国内高空作业平台及市场发展分析[J]. 张磊庆.  建筑机械化. 2017(08)
[4]高空作业设备 正在上演群雄逐鹿[J]. 蔡雷.  工程机械与维修. 2017(01)
[5]高空作业平台“群星”云集[J]. 苏红云.  建设机械技术与管理. 2016(12)
[6]轨道高空作业车技术现状及发展趋势研究[J]. 段晓,史卫,王道永.  现代城市轨道交通. 2016(03)
[7]高空作业平台折叠臂变幅调平机构设计与研究[J]. 朱来福.  建筑机械化. 2015(11)
[8]高空作业平台折叠臂变幅机构分析及优化[J]. 高顺德,陈子昂,滕儒民,王鑫.  中国工程机械学报. 2012(04)
[9]我国高空作业车研究进展综述[J]. 黄桂芬,陈铭年.  机电技术. 2012(01)
[10]对我国高空作业平台产业发展的思考[J]. 陈建平.  建筑机械化. 2010(09)

硕士论文
[1]LFE32云梯消防车梯架结构优化及抗倾覆稳定性分析[D]. 石强.燕山大学 2018
[2]移动式垃圾压缩站结构分析与优化[D]. 许腾.燕山大学 2018
[3]UAS30混合臂式高空作业车力学性能分析及下车结构优化[D]. 贾存坤.燕山大学 2018
[4]一种集成式类平面全柔性并联微定位机构设计与研究[D]. 李岩.江西理工大学 2016
[5]基于PLC的高空作业平台调平控制系统研究[D]. 高兰.石家庄铁道大学 2016
[6]液压挖掘机工作装置有限元分析与焊接疲劳寿命预测[D]. 张净华.燕山大学 2015
[7]伸缩臂式高空作业车有限元分析及变幅机构铰点位置优化[D]. 朱玉乾.燕山大学 2015
[8]高空作业车连杆变幅机构优化设计[D]. 罗要西.大连理工大学 2012
[9]高空作业平台折叠臂变幅机构铰点位置优化[D]. 陈子昂.大连理工大学 2012
[10]基于改进遗传算法的江海直达船结构优化设计研究[D]. 肖红文.武汉理工大学 2012



本文编号：3629047