气力卸船系统多自由度液压臂架的设计与研究

发布时间：2017-04-06 20:23

  本文关键词：气力卸船系统多自由度液压臂架的设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：气力卸船技术是利用气流的能量,驱动颗粒状物料流动,整个输送过程是在在密闭的管道内进行,节能环保,应用广泛,遍及多个产业领域。近年来,随着散装货物卸船任务的增多,对气力卸船系统的使用和研制显现出广阔的市场前景。而多自由度液压臂架是气力卸船系统设计和制造的关键部件,臂架性能的好坏直接影响卸船工作的效率和质量。本文依据气力卸船系统多自由度液压臂架卸船的性能要求和实际工况,利用三维软件SolidWorks进行了结构设计,取代传统的桁架式臂架。并对设计好的多自由度液压臂的结构进行了静力学分析,为后绪液压系统的设计做准备。针对目前多自由度液压臂架的液压系统稳定性差、控制灵敏度低、系统发热、能耗损失严重等缺陷,从各典型回路入手,设计了更加合理的液压系统,完成了系统原理图的绘制,并对各液压元件进行了选型。将设计好的多自由度液压臂模型简化后导入到ADAMS仿真软件中,经过一系列前处理,给各驱动赋予step函数进行运动学仿真分析。得到了各臂架的质心位移与速度曲线以及液压缸的行程曲线,结合实际情况进行分析来讨论结构设计是否合理。通过ANSYS Workbench软件与SolidWorks软件的接口技术,将三维模型进行有限单元处理,在气力卸船系统多自由度液压臂架全部平伸的水平工况下进行臂架系统结构的模态计算,给出了臂架系统前六阶固有频率的振型图和振型表,结合液压系统的泵送频率,分析是否发生共振现象。
【关键词】：多自由度 液压臂架 结构设计 ADAMS 模态计算
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U653.928.1
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• abstract9-18
• 第一章 绪论18-25
• 1.1 气力卸船技术的发展与应用18-19
• 1.2 气力卸船系统的分类及特点19-21
• 1.2.1 气力卸船系统的类型19-20
• 1.2.2 气力卸船系统的特点20-21
• 1.3 气力卸船系统国内外发展概况21-22
• 1.3.1 国外气力卸船系统的发展概况21-22
• 1.3.2 我国气力卸船系统的发展概况22
• 1.4 气力卸船系统多自由度液压臂架的研究意义与现状22-23
• 1.5 本文主要研究内容和方法23-25
• 第二章 气力卸船系统多自由度液压臂架结构的设计25-41
• 2.1 多自由度液压臂架的整体性能25-26
• 2.1.1 多自由度液压臂架的重要性及作用25
• 2.1.2 多自由度液压臂架的工作原理25
• 2.1.3 多自由度液压臂架的设计目的25-26
• 2.2 多自由度液压臂的各部分组成与作用26-35
• 2.2.1 回转系统26-29
• 2.2.2 底座29-31
• 2.2.3 液压系统31-32
• 2.2.4 臂架系统32-34
• 2.2.5 连接构件34-35
• 2.3 多自由度液压臂的静力学分析35-39
• 2.3.1 弯矩计算36
• 2.3.2 扭矩计算36
• 2.3.3 臂架各连接处受力计算36-39
• 2.4 本章小结39-41
• 第三章 气力卸船系统多自由度液压臂架液压系统的设计41-57
• 3.1 液压系统的基本回路41-49
• 3.1.1 压力控制回路41-44
• 3.1.2 速度控制回路44-45
• 3.1.3 方向控制回路45-47
• 3.1.4 辅助回路47-48
• 3.1.5 合成液压系统48-49
• 3.2 计算和选择液压元件49-56
• 3.2.1 执行元件的设计压力49-50
• 3.2.2 执行元件的选型50-51
• 3.2.3 动力元件的选型51-53
• 3.2.4 控制元件的选型53-56
• 3.2.5 辅助元件的选型56
• 3.3 本章小结56-57
• 第四章 基于Adams的多自由度液压臂架运动学仿真57-69
• 4.1 虚拟样机技术介绍57
• 4.2 ADAMS软件介绍57-58
• 4.3 多自由度液压臂架刚体模型的建立58-64
• 4.3.1 建立模型58-59
• 4.3.2 设置环境变量59-60
• 4.3.3 自由度的计算60
• 4.3.4 定义约束60-61
• 4.3.5 施加载荷61-63
• 4.3.6 添加驱动63-64
• 4.4 多自由度液压臂架刚体模型的仿真分析64-68
• 4.5 本章小结68-69
• 第五章 基于ANSYS Workbench的多自由度液压臂架模态分析69-81
• 5.1 ANSYS Workbench软件简介69-70
• 5.2 模态分析简介70-71
• 5.2.1 模态分析理论基础70-71
• 5.2.2 多自由度液压臂架模态分析的实际意义71
• 5.3 多自由度液压臂架有限元模型的建立71-76
• 5.3.1 多自由度液压臂架模型的简化与导入71-72
• 5.3.2 多自由度液压臂架材料属性的设置72-74
• 5.3.3 模态分析工况的选择74
• 5.3.4 多自由度液压臂架边界条件的设置74-75
• 5.3.5 多自由度液压臂架网格的划分75-76
• 5.4 多自由度液压臂架模态分析76-80
• 5.4.1 模态分析计算结果76-79
• 5.4.2 模态计算结果分析79-80
• 5.5 本章小结80-81
• 第六章 总结与展望81-83
• 6.1 论文总结81-82
• 6.2 工作展望82-83
• 参考文献83-87
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况87

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本文编号：289629