直臂高空作业车船体喷涂轨迹控制研究与仿真

以直臂高空作业车为研究对象,以其在船舶喷涂作业方面的应用为研究背景。提出了一种"船体轮廓连续喷涂"智能喷涂方式,建立了臂架末端位置向量与驱动空间向量之间的映射关系。针对船体轮廓连续喷涂模式,设计一种路径规划策略,实现在已知路径条件下得到驱动空间各变量的变化规律。根据电液比例位置控制系统的传递函数,在Simulink环境下建立船体轮廓连续喷涂轨迹控制系统模型,设计了由PID控制器及前馈补偿器共同构成的校正环节,并针对轨迹规划方案进行了仿真分析,得到的仿真结果反映了控制系统针对轨迹控制信号良好的跟随性。

基于全局优化的直臂高空作业车三铰点设计

以某直臂高空作业车为例,建立多体动力学模型,基于全局优化的目标,确定了高空作业车的优化目标函数,以总体参数作为设计变量,通过DOE分析设计,筛选出确定影响优化目标的显著因子参数,实现了基于全局优化状态下的三铰点优化布置,为整车轻量化奠定了基础。

直臂式高空作业车稳定性分析及优化研究

针对某公司开发的一种新型直臂式高空作业车的稳定性问题,对整机进行了稳定性分析和优化设计。首先,运用SolidWorks软件建立了三维模型,经过简化将模型导入ADAMS中,并运用ADAMS软件建立了整车的动力学模型;然后,根据国家标准把作业车稳定性分为水平面上、斜面上和作业稳定性试验3种情况,分别进行了检验,发现该作业车稳定性不符合要求;最后,为了提高稳定性,适当增加了配重,仍有局部失稳的现象存在;利用了有限元分析方法,采用了Abaqus软件对作业车的伸缩臂进行了轻量化设计。研究结果表明:通过适当增加配重质量和对伸缩臂的拓扑优化,伸缩臂体积减少到原来的70%,且伸缩臂的应力和变形在可接受的范围内,地面对4个轮胎的支撑力最小也可达到1300 N;既有效地提高了作业车的稳定性,又降低了生产成本。

高空作业车动力学分析及载荷计算方法

针对高空作业车在作业时臂架随着运动而晃动较大的情况,创新的运用空间矢量动力学理论对高空作业车的工作状态进行动力学分析。推导出高空车复合运动下平台的载荷计算方法,并结合ANSYS对高空车臂架复合运动的工况进行分析计算。给高工作业车的臂架设计提供了新的思路,更为准确地描述高空作业车的动态性能,保证其安全高效工作。以JLG的直臂式800AJ型高空车为实例,运用推导的动力学理论公式对直臂式高空车可伸缩臂架复合运动的受力情况进行了分析计算,结果表明,直臂式高空作业车复合工作下,结构最大应力变化不大,但臂架变形剧烈。