高空作业车调平装置动力学仿真

论文摘要

随着高空作业车的应用日趋广泛,对其关键技术的研究也越来越深入。保证高空作业车工作平台的水平性是高空作业车的关键技术之一,它直接影响到工作人员的人身安全。本文通过使用ADAMS仿真软件,对高空作业车双油缸串联调平方式进行了仿真优化,为调平铰点的优化设计提供了一种新的方法,达到了理想的效果。针对目前对高空作业车下车调平装置研究较少,液压系统参数和工作平台动态特性很难确定的问题,对下车调平装置进行了仿真研究,为新产品的设计开发提供了方法和理论依据。本文以大连理工大学机械工程学院与北京京城重工有限公司合作开发的GTBZ系列直臂自行式高空作业车实际项目为背景,主要完成了以下一些内容:(1)对高空作业车工作平台的双油缸串联调平方式进行了仔细的研究,提出了一种通用的在ADAMS软件环境下对三铰点位置进行优化计算的新方法。优化结果使调平精度有了大幅度的提高。(2)应用多种CAD、CAE软件建立了高空作业车的整车虚拟样机模型,在以往下车采用刚性连接的基础上引入下车调平机构,提出了下车调平系统机械、液压和控制系统的建立方法,并与MATLAB进行联合仿真。使自行式高空作业车的作业适应性有了很大的提高。(3)针对两种典型工况分析了液压系统元件的数据曲线及工作平台振动曲线。结果显示加入下车调平装置可有效的减少工作平台的摆动幅度,对提高人员的安全性和高空作业车的作业适应性有重要的实际意义。(4)通过对系统稳定性的分析和试验数据的对比,验证了仿真的正确性。结果可用于指导实际设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.1.1 选题背景和意义
• 1.1.2 主要研究内容
• 1.2 高空作业车发展概述
• 1.3 直臂自行式高空作业车的组成
• 1.4 多体动力学分析概述
• 2 虚拟样机技术及其在ADAMS中的实践
• 2.1 虚拟样机技术简介
• 2.2 虚拟样机关键技术
• 2.3 多体动力学分析软件ADAMS
• 2.3.1 机械系统的多体动力学模型
• 2.3.2 软件介绍
• 2.3.3 ADAMS软件的理论基础和求解方法
• 2.4 本章小结
• 3 高空作业车工作平台调平机构铰点优化
• 3.1 工作平台调平方式
• 3.2 模型的建立
• 3.3 铰点优化
• 3.4 本章小节
• 4 下车调平机液伺服控制系统
• 4.1 调平原理
• 4.2 机液伺服系统的实际应用
• 4.3 系统的稳定性分析
• 4.4 本章小节
• 5 下车调平机构仿真分析
• 5.1 模型的建立
• 5.1.1 刚体模型的建立
• 5.1.2 臂架柔性模型的建立
• 5.1.3 模型约束的添加
• 5.2 液压系统的建立
• 5.2.1 应用Hydraulics模块时应注意的问题
• 5.2.2 下车调平液压系统的创建
• 5.3 与MATLAB/Simulink的联合仿真
• 5.4 仿真结果分析
• 5.5 试验结果对比
• 5.5.1 试验目的
• 5.5.2 试验设备
• 5.5.3 试验步骤
• 5.5.4 试验结果
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢