光伏板清洁机械臂的设计和优化

发布时间：2024-10-02 23:28

　　光伏发电在能源中逐渐占有更大比重,国内外对光伏发电的投资也越来越大。我国北方多高原,适合开发和利用太阳能资源,建立大型光伏电站,但光伏板阵列长期暴露在野外空旷环境下,表面容易产生积灰,其发电效率受光伏板表面积灰的影响较大。本文设计了一种针对光伏电站光伏板的清洁装置,以期对光伏板进行高效、高质量的清洁。根据光伏电站光伏板矩阵的布局,给出了光伏板清洁装置的整体方案,结合油缸的受力分析,计算各铰点位置,对其机械臂进行结构设计,用Pro/e软件建立了大臂、头杆、清洁头的三维模型,装配组成机械臂。根据机械臂在纵向和横向的受力,计算分析了各铰点的空间受力情况。选择三种特殊工况,分析其载荷情况,作为进一步分析和结构优化的检验依据。通过有限元分析软件,分别对大臂和头杆进行静力学应力变形分析,结果显示,机械臂强度和刚度均满足需求,且有轻量化的余量。对大臂和头杆进行模态分析,得到了固有频率和振型。对大臂和头杆进行谐响应分析和C级路面激励作用下的随机振动分析,检验了机械臂的动态特性。对机械臂进行拓扑优化,给出了六种优化方案。在恶劣工况下,对各方案进行静力学分析,对比结果得出了最优方案。并对优化方案进行模态分析...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1光伏板的排列方式

装置结构设计原，适合开发和利用太阳能资源，建立大型光伏电站。能量小，所以会占用巨大的区域放置光伏板阵列。然而北的发电效率影响很大。我国光伏电站的基础建设不是很完安装倾角变化不一。装置的设计方案设计中要满足一定的设计原则，需要满足以下设计要求【本设计原则，能够实现连续清洁光伏板的确....

图2-2机械臂机构原理图

运动方式和人手臂运动相似。清洁光伏板时，阵前，通过回转装置把机械臂旋转到清洁平面，操清洁头的位置，大臂油缸控制大臂上下转动使清洁现清洁。案如图2-2所示，机械臂主要由1处的大臂油缸、的大臂、5处的头杆和6处的清洁头等构件组成转动构件用销轴使其铰接。图中，OA为大臂....

图2-3大臂油缸铰点的计算简图

图2-3大臂油缸铰点的计算简图2-3Thecalculatingsketchofpivotpointsonboomcylinder两铰点连线和水平线的夹角为0，大臂缸全伸缩11minEL，21maxDEL；假定交点D不在动臂轴缸设计经验....

图2-4头杆油缸铰点计算简图

图2-4头杆油缸铰点计算简图ThecalculatingsketchofpivotpointsonheadstickcylinAF的夹角为2，AB和AG的夹角为3，头杆2G，即，12minFGL，22maxFGL。根据油缸设....

本文编号：4006484