登高平台消防车多级油缸链条优化设计研究

发布时间：2017-06-29 03:12

  本文关键词：登高平台消防车多级油缸链条优化设计研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：登高平台消防车作为扑救高层建筑火灾及进行高空作业的特种设备,在垂直高度上的作业范围可以从几十米扩展到百米以上,而臂架的组合方式及臂架内部结构的布置型式是决定作业高度的主要因素。箱型伸缩臂作为举高类工程机械产品主要的臂架型式,具有尺寸小、重量轻等特点,广泛应用在流动起重设备、高空作业设备及消防装备中。而伸缩臂的关键技术就在于伸缩机构的型式,其对臂架的受力及整机的性能有着直接的影响,所以对伸缩臂架系统的伸缩机构进行研究就显得尤其重要。 本课题以某百米登高平台消防车一号臂臂架的伸缩机构为研究对象,对同步伸缩机构中链条的受力变化规律进行了深入的研究,并以受力最小为目标,进行了优化设计。论文的主要研究工作及内容如下： (1)为实现臂架的同步伸缩,研究了具有多级油缸的伸缩机构中能够保证臂架的同步的伸缩原理,并详细分析各链条在同步伸缩机构中的作用； (2)建立臂架系统的静力学模型,根据受力及力矩平衡原理,分析链条受力最大时臂架的组合方式,确定需要优化的危险工况,提高优化计算的准确性可行性； (3)研究包括考虑多级油缸截面积比(一级缸筒内径与二级缸筒内径之比的平方)、缸筒内径、缸筒厚度、链条的作用位置等变量因素对链条受力的影响,得到一般性的设计规律,为优化设计奠定良好的基础； (4)利用MATLAB遗传算法的工具箱,分析链条在不同工况下的受力,以链条受力为优化目标,以多级油缸的强度、稳定性等为约束条件进行优化,对链条进行选型计算。 本论文为各工况下大型登高平台消防车一号臂的同步伸缩机构受力优化问题提供思路,并为同类产品的设计分析提供了一定的参考依据。
【关键词】：登高平台消防车 同步伸缩机构 多级油缸 链条优化计算
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U469.68;TH132.45
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 登高平台消防车概况9-10
• 1.2 伸缩臂伸缩机构的国内外发展现状10-13
• 1.2.1 无销全液压式伸缩机构11-12
• 1.2.2 单缸插销式伸缩机构12-13
• 1.3 课题背景及研究现状和意义13-15
• 1.3.1 课题研究背景13-14
• 1.3.2 课题研究现状及研究意义14-15
• 1.4 课题主要研究内容15-16
• 2 登高平台消防车臂架伸缩机构设计研究16-29
• 2.1 伸缩机构的伸缩式对臂架的影响16-19
• 2.1.1 伸缩方式对臂架起重性能的影响17-18
• 2.1.2 伸缩方式对臂架系统受力的影响18-19
• 2.2 四种典型的伸缩机构分析对比19-23
• 2.2.1 单缸加绳排(或链条)伸缩机构(Ⅰ)19-20
• 2.2.2 单缸加绳排(或链条)伸缩机构(Ⅱ)20-21
• 2.2.3 多级油缸伸缩机构21-22
• 2.2.4 多级油缸加绳排(或链条)伸缩机构22-23
• 2.3 伸缩机构设计计算实例23-28
• 2.4 本章小结28-29
• 3 登高平台消防车臂架系统数学模型29-45
• 3.1 臂架静力学模型的建立29-37
• 3.1.1 臂架在变幅平面内的受力分析29-33
• 3.1.2 臂架在回转平面内的受力分析33-37
• 3.2 优化计算工况选取37-40
• 3.3 伸缩机构构件受力趋势分析40-44
• 3.3.1 臂架外伸伸缩机构构件受力趋势分析40-42
• 3.3.2 臂架缩回伸缩机构构件受力趋势分析42-44
• 3.4 本章小结44-45
• 4 基于遗传算法的链条受力优化45-56
• 4.1 遗传算法简介45-47
• 4.1.1 遗传算法的基本概念45-47
• 4.1.2 遗传算法的特点47
• 4.2 同步伸缩机构链条优化模型的建立47-49
• 4.2.1 确定设计变量47-48
• 4.2.2 确定目标函数48
• 4.2.3 确定约束条件48-49
• 4.3 算例验证及结果分析49-53
• 4.3.1 结构系统参数50
• 4.3.2 伸缩机构优化分析50-53
• 4.4 链条的选型53-54
• 4.5 本章小结54-56
• 结论56-57
• 参考文献57-60
• 附录 LH板式链条型号及尺寸60-61
• 致谢61-62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：496335