叉车安全作业监控装置设计

本文针对叉车作业过程中存在的安全隐患,设计了一套全面的叉车安全作业监控装置。该装置集成了多种传感器,能够实时监控叉车的运行状态,包括速度、载重、行驶方向等关键参数,并通过嵌入式软件对数据进行处理和分析。通过设定合理的预警和报警阈值,装置能够在叉车作业过程中及时发出预警和报警信号,有效预防安全事故的发生。本文首先详细介绍了装置的硬件和软件设计,以及预警与报警机制的实现。其次,对装置的应用效果进行了评价,证明了其在提高叉车作业安全性、降低企业风险方面的显著效果。该装置的应用有望显著提升叉车作业的安全性,降低安全事故的发生率。

应用改进APF-Informed-RRT*算法的配送无人机航迹规划

为加快末端物流配送的效率,提出一种配送无人机的航迹规划问题。针对传统快速搜索随机树(rapidlysearch random tree,RRT)算法在航迹规划中存在的盲目性和路径不平滑等问题,将人工势场法(artificial potential field,APF)与Informed-RRT*算法融合,提出一种自适应步长增长策略的改进APF-Informed-RRT*算法。首先在选择新节点时,考虑到障碍物和目标点的影响,提出一种自适应步长增长策略来解决采样的盲目性;其次采用三次B样条对拐点处进行平滑处理;最后分别采用RRT*算法、Informed-RRT*算法和改进APF-Informed-RRT*算法在两种环境中进行仿真实验。结果表明,改进APF-Informed-RRT*算法相较于RRT*算法和Informed-RRT*算法,在运行时间、迭代次数以及路径平滑上都得到提升。

20 MN压剪试验机工作台导轨表面隆起形状研究

20 MN压剪试验机进行压剪试验时,由于工作台承受偏心加载,导致其下方的滚动导轨块受力不均,使滚动导轨块出现低周疲劳破坏。同时,这种不均匀力还导致工作台产生不均匀变形,影响工作台寿命及检测精度。为解决上述问题,对工作台在压剪条件下的载荷情况进行分析,并对工作台进行静态仿真。通过提取导轨面上变形数据,进行多项式拟合,提出导轨隆起曲面结构,分析得到优化曲面,有效提高了滚动导轨块受力均匀性,减小了工作台变形,为工作台导轨的设计与改善提供了有力支撑。

电动叉车动力传动系统优化设计

为了提高电动叉车的续航里程及动力性能,提出了加装两挡变速器的传动方案。首先,基于驱动电动机的外特性与效率特性提出了两挡传动系统参数匹配方法;其次,以某型电动叉车为研究对象,对其驱动系统进行了改进:在不改变驱动电动机各项参数的基础上,将传动系统由一挡改为两挡,并对主减速比及变速器的两挡减速比进行匹配;最后,利用ADVISOR软件对电动叉车进行了平衡重式叉车循环工况仿真分析。结果显示,在不改变驱动电动机各项参数的基础上加装两挡变速器,可提升整个电动叉车的动力性和经济性;车速由0加速到最高车速的时间缩短了0.4s,满载爬坡度提高了2.5%,2小时叉车等效工况循环的电池能耗降低了3.5%。

特种设备缺陷产品召回制度研究

为了防范特种设备缺陷产品导致的人身伤亡和财产损失事故,迫切需要建立健全特种设备召回制度。文中从阐述缺陷等基本概念入手,在借鉴国外召回管理经验和我国消费品召回管理规定的基础上,开展缺陷特种设备召回信息管理、缺陷调查、缺陷确认、召回方式、召回流程以及召回效果评估等方面研究,提出我国特种设备召回制度建设建议,推动企业主动提高技术水平和产品质量。

某型叉车安全操控系统优化设计方法

当前,叉车的应用场景十分广泛,这对于叉车的安全性、舒适性、智能程度等提出了越来越高的要求。由于驾驶人员安全意识不强、驾驶操作不合理、驾驶途中不能按要求系上安全带、行驶过程中离开座椅等情况均可引发安全事故,且目前缺少可靠的警示和控制手段,因此需要加强对安全操控系统的关注和研发。

铸造起重机卷筒联轴器安装精度检测方法

铸造起重机是一种吊装熔融金属的特种起重机,对起升机构的安全性能要求特别高,而起升机构中卷筒联轴器作为连接卷筒和减速机的重要部件,其安装精度直接关系到整机的工作性能。从卷筒联轴器的结构入手,对卷筒联轴器的安装精度总结出三种检测方法,满足了卷筒联轴器的安装和使用要求。经过多年试验验证,结果表明采用所提出的检测方法取得了良好效果。

基于激光扫描的散货料堆实时三维重建与参数提取

文中针对港口散货料堆三维重建与参数获取问题,对自动化抓取中散货料堆的三维重建方式和料堆参数测算方法进行了研究。首先对港口散货料堆的作业方式和作业环境进行分析,设计并搭建了三维重建实验平台,然后对点云数据进行旋转变换,利用点云拼接技术实现从二维点云到三维点云的转换,最后通过求取极值并利用极值索引来获取最高点的坐标,通过AABB包围盒获取料堆的长宽高等数据,以此计算出散货料堆的占地面积。

卸料小车行走驱动轴断裂分析及改进措施

文章通过对某项目堆场顶卸料小车行走驱动轴进行受力计算,分析其断裂原因并提出解决办法,同时对此小车进一步改进给出合理建议。

某型电动轮自卸车车厢强度分析与尺寸优化设计

以某型220 t电动轮自卸车车厢为研究对象,利用HyperWorks建立了自卸车车厢的有限元模型,对自卸车车厢的满载静止、满载转弯、满载制动、满载转弯制动、满载匀速及满载举升6种工况进行有限元分析,并基于Optimization模块对车厢厢体结构进行了尺寸优化,以该自卸车车厢板块厚度作为设计变量,在保证结构应力满足设计要求的前提下尽量减少车厢的质量,最终车厢整体质量降幅达到22.9%,实现了车厢轻量化设计目标。

仿生鳍式水下机器人轨迹优化运动控制

为了解决目前仿生鳍式水下机器人普遍存在的推进效率低下、移动速度低的问题,同时考虑到除了仿生鳍的材质、形状外,鳍的振荡轨迹、幅值和周期也是影响机器人推进效率、移动速度的重要因素,由此对仿生鳍摆动轨迹展开研究,通过采取轨迹优化方法来提高机器人水下推进效率.首先对仿生鳍的水中振荡过程进行受力分析,建立鳍的水动力学模型.其次,采用轨迹优化的方法对仿生鳍在水中运动时的轨迹进行优化,优化幅值和周期,并分析优化前和优化后的轨迹差异.随后,利用基于增大系数与振荡幅值的非线性逆模型简化轨迹优化方法,缩短轨迹优化需要的时间,使得优化轨迹可以应用于机器人的实时控制中.最后仿真和试验结果表明,结合简化水动力学的轨迹优化方法能够提高仿生鳍式水下机器人的推进效率和移动速度.

预测抓握力和振动传递的手-臂系统生物动力学模型

针对手-臂的振动问题,提出了一种手-臂混合模型来计算不同抓握力下叉车方向盘传递给手-臂的振动。该模型由肩膀、上臂、前臂和手组成,通过具有刚度和阻尼的关节连接。手部模型包含手掌和五个手指,每个手指的远端、近端和掌指端通过旋转关节相互连接,在手指关节上施加力矩来模拟抓握手柄时的主动肌肉力。通过调整模型材料参数以匹配手和手臂在抓握手柄时的接触压力和振动。将标定后的模型应用于某叉车方向盘对手臂系统振动传递率进行预测,结果表明所建立的考虑抓握力和手与手柄接触条件的模型能够预测车辆驾驶员手臂系统的振动传递。

3-SRR腿履式调姿救援机器人优化设计与试验

为实现在复杂环境下对处于不同位姿伤员的精准施救及稳定转运,文中提出了一种3-SRR腿履式调姿救援机器人机构,并进行运动学分析、机构优化设计及试验研究。首先,基于闭环矢量法对其进行运动学分析,得到救援机器人运动学反解;然后,基于迭代搜索算法,得到其救援作业空间与姿态空间,并基于单一变量法分析救援机器人机构尺寸参数对救援作业空间的影响;然后,以救援作业空间最大、姿态能力最强为优化目标函数,基于差分进化算法对机构尺寸参数进行优化;最后,研制原理样机并进行调姿能力试验,试验结果证明了方案的可行性与理论分析的正确性,为灾难救援提供一种可行的解决方案。

考虑连杆和关节柔性的工业机器人大臂静动态性能优化

为提高工业机器人整体性能,减小其静动态性能误差,提出一种综合考虑工业机器人连杆和关节柔性的拓扑优化方法。将机器人动力学与拓扑优化相结合,以变密度法(Solid isotropic material with penalization,SIMP)为基础,通过线性加权和法建立工业机器人大臂的多目标拓扑优化函数模型,基于柔性多体动力学理论,利用有限元软件和多体动力学软件建立含关节、连杆柔性的机器人刚柔耦合动力学仿真模型,获得机器人在极限工况下大臂载荷谱,最后,利用层次分析法确定优化目标函数中各子目标的权重系数,并对函数进行求解。优化结果显示,优化后机器人大臂刚度和固有频率都得到提高,并且质量下降18.71%。通过虚拟样机技术重构机器人模型,并对其整体进行分析,结果表明,最大负载作用下,机器人最大变形量从0.208 mm降至0.188 mm,静态变形量误差减小9.62%;动态定位误差从0.777 mm降至0.687 mm,定位精度提高11.58%。上述拓扑优化方法为提升工业机器人整体静动态性能提供了有效的理论参考。

平衡重式内燃叉车护顶架常用配置概述

平衡重式内燃叉车是一种高效、稳定、适用性广的搬运设备,广泛应用于制造业、物流业、仓储业、建筑业等领域,其主要特点是使用内燃机作为动力源,而且具有平衡重量的结构,即保持车体稳定的重量,从而避免车辆在搬运货物时发生倾覆。依据《工业车辆安全要求和验证第1部分:自行式工业车辆(除无人驾驶车辆伸缩臂式叉车和载运车)》(GB/T 10827.1—2014)规定,最大起升高度大于1.8米的“乘驾式”叉车必须安装符合《工业车辆护顶架技术要求和试验方法》(GB/T 5143—2008)要求的护顶架以保护操作者免受坠落物体的伤害,因此护顶架必须具备足够的强度,以避免货物从货叉掉落砸伤驾驶员,从而保障驾驶员的安全。

80 MN压剪试验机机架的力学仿真

为确保80 MN压剪试验机机架在最大载荷下依然满足强度和刚度要求,文中首先分析单剪和双剪两种压剪试验工况下的受力状态,而后在最大竖向载荷与最大横向载荷联合作用下,对静态单剪与静态双剪时的机架进行静力学仿真,随后进行机架的模态仿真,最后对动态单剪时的机架进行动力学仿真。结果表明:静态单剪与静态双剪时,压剪试验机机架最大静应力都小于材料的屈服强度,最大位移小于允许最大位移量,满足静强度与静刚度的要求;动态单剪时工作频率低于各阶模态固有频率,所以不会产生共振,满足动刚度要求;动态单剪时应力与位移呈周期性波动,最大动应力和最大位移满足动强度与动刚度的要求。

混动叉车势能与制动能量联合回收系统设计及AMESim-Simulink仿真分析

针对混动叉车频繁升降及起停制动造成能量损耗严重等问题,聚焦混动叉车势能回收与行车时双动力能源分配控制策略能效提升的关键技术,进行了混动叉车势能与制动能量联合回收系统设计。在传统混动叉车并联式混动系统基础上改进优化,运用前向建模思想搭建仿真模型。为实现精准控制液压缸位移,提出了一种模糊PID自适应控制系统;为优化混动叉车在行车时发动机和驱动电机的工作效率并进行制动能量回收,基于发动机最优工作曲线提出一种制动能量回收控制策略。最后基于JB/T 11988—2014制定多种工况,运用AMESim和Simulink进行多种工况下仿真对比试验,验证该方法有效性,实现能量回收效率提升,势能与制动能量联合回收效率最高可达56.86%。

基于Timoshenko梁模型的变截面体心立方梯度点阵结构力学特性研究

针对由变截面杆构成的体心立方(Body-Centered Cubic, BCC)梯度点阵结构,推导了BCC线性变截面弯折杆弯矩的分布表达式,应用于Timoshenko梁理论,得到了梯度点阵结构的力学特性参数化理论预测模型;采用六面体实体单元建立了BCC变截面单胞单元和梯度点阵结构的有限元模型,完成了仿真分析,验证了理论预测模型的有效性.对于梯度点阵结构则采用3D打印技术并选择316L金属粉末制备试样,开展了准静态压缩力学试验,同时也完成了同样工况下的有限元仿真分析,验证了Timoshenko梁模型对于长径比10以下梯度点阵结构力学特性研究的适用性,最后通过理论模型讨论了不同长径比、单胞尺寸、单胞数量和梯度方向等各种梯度点阵结构力学特性的变化规律.研究结果表明:对于线性变截面弯折杆,文中所推导的弯矩分布更加精确,能有效降低理论解的误差;采用本文中的理论预测模型,若长径比在3.5~8.7区间内,BCC变截面单胞单元及梯度点阵结构的等效弹性模量解的误差在3%以内.

叉车护顶架上警示灯、组合灯和条形灯等安装方式变迁

随着现代物流业和工业经济的发展,叉车在港口、车站、机场、工业园及物流站等各种工作场景中得到广泛的应用,需求量日益增加。利用叉车来进行货物装卸搬运作业,能够有效地减少作业时间.提高工作效率。但是,广泛应用的同时也会带来现场作业安全等方面的隐患。因此,叉车上的警示灯、组合灯及条形灯等信号指示灯对于叉车作业安全具有重要的意义。

不同工况下的前移式叉车横向稳定性研究

前移式叉车(以下简称叉车)的门架或货叉架可前后移动,在叉车作业过程中通过门架或货叉架前后移动带动货叉来实现货物的叉取或放置操作。前移式叉车可最大限度地降低仓库作业空间要求,有效提高仓库空间的利用率。叉车的稳定性是指叉车在作业中抗倾翻的能力.