高空作业车辆作业臂有限元分析

利用ANSYS软件对风载荷下高空作业车辆的作业臂结构进行了研究,详细说明了3D模型的设定、组合类型的选择、网状分割、制约条件及负荷处理。同时分析了不同可伸缩臂之间的应力集中点,为工作车辆的设计和变换提供了理论基础。

基于ANSYS的折臂式高空作业车工作臂模态分析

折臂式高空作业车在进行高空作业时,在面对不同高度的风载时会出现振动,严重影响工作臂的稳定性和安全性。利用SolidWorks软件构建工作臂的三维模型,将模型以Step.格式导入到ANSYS软件中进行有限元分析前处理及模态分析。在模态分析的基础上开展频谱分析,得到工作臂在不同高度风载下的固有频率、振型、共振频率的重要信息。根据所得信息,对工作频率提出要求,并对结构问题进行简要改进,为折臂式高空作业车工作臂的性能预测和优化提供理论依据。

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。

折臂式高空作业车轨迹跟踪与控制研究

针对折臂式高空车自动化控制程度较低的问题,以某型号18m折臂式高空作业车为研究对象,应用机器人学理论,通过建立其运动学模型,实现了作业平台的轨迹跟踪控制,为最终实现折臂式高空车常用工况下的自动控制打下基础.为解决折臂式高空车臂架液压系统控制精度低,控制存在滞后问题,建立了臂架液压系统的数学模型,针对该模型设计自整定模糊PID控制系统,在MATLAB/Simulink环境下,对控制系统进行仿真验证,仿真结果表明,加入自整定模糊PID控制器后,臂架系统的响应速度增加,稳态误差消除,跟随能力加强.

基于ADAMS的折臂式高空作业车展开作业稳定性分析

针对折臂式高空作业车臂架结构展开过程中的稳定性问题,利用ADAMS软件建立了整车结构的动力学模型,对臂架结构由极限回缩状态至极限伸展状态的全行程动作进行了仿真,并导入了质心轨迹求解程序,得到了在不同展开方式与作业顺序下的整机质心横向偏离曲线;结合重力法,分析了臂架结构在顺序展开和同步展开方式下的稳定性;同时通过对比质心横向偏距的大小,研究了不同的作业顺序对展开作业稳定性的影响。研究结果表明:该作业车具有良好的展开作业稳定性,且在顺序展开基础上,通过自下而上、先变幅后伸缩的作业顺序可以进一步提高展开过程中的稳定性;上述方法可推广到其他折臂式高空作业车展开作业稳定性的分析中。

基于模糊控制的混合臂高空作业车工作斗调平控制系统研究

为使混合臂高空作业车在全举升空间实现工作斗的调平,结合混合臂高空作业车结构及作业特点,提出基于模糊控制的混合臂高空作业车工作斗调平控制系统方案,并设计出模糊PID控制器。采用Simulink软件建立基于混合臂高空作业车工作斗调平控制系统的模糊PID控制系统仿真模型,分析了采用常规PID控制策略与采用模糊PID控制策略的调平控制系统特性。研究结果表明:模糊PID控制在稳定性、快速性及精确性方面优于常规PID控制,确保了全举升空间范围内的控制系统性能,为混合臂高空作业车工作斗的调平提供了一种有效的方法。

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。

混合臂式高空作业车控制系统探讨

高空作业车作为一种载人空中作业装置,其系统安全性和智能性一直是业内人士关注的焦点和评价整机性能的重要指标,文章结合目前国内高空作业车主流机型——混合臂式高空车的结构特点,重点介绍一种基于CAN总线的智能控制系统。按照模块化设计的原则,详细介绍了工作平台电液自动调平、底盘自动操作控制等智能控制模块,并对其中的关键技术进行了详细的探讨。该系统可有效提升整车的安全性和操控的智能性,为同类产品设计提供参考方案,具有较好的实用价值。

曲臂式高空作业车主臂变幅机构模糊控制研究

对曲臂式高空作业车变幅作业臂伸缩功能的控制方法进行了研究。首先分析作业臂的运动情况,在此基础上提出工作平台垂直爬升系统的控制方案,然后建立系统数学模型,最后采用模糊PID对变幅作业臂伸缩系统进行控制,利用Matlab软件建立了仿真模型并进行仿真分析。

基于蒙特卡洛法的混合伸缩折臂式高空作业平台车工作空间计算研究

本文研究的折臂式高空作业平台是8节臂的机械结构。其中1号臂有5节臂,2号臂有2节臂,3号臂有1节臂,以及飞臂和平台。通过建立考虑1号臂变幅及同步伸缩、1.2号臂展开、2号臂伸缩、2.3号臂展开、飞臂调平的6个自由度运动的分析模型,使用蒙特卡洛方法计算统计,对比研究了两种变量范围不同选取方法对工作空间计算结果影响。研究表明利用工作空间包络线包络面积可以更好理解工作空间的求解精度,改进的蒙特卡洛法更容易获得较好的工作空间求解结果。

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。

关于浮动控制液压回路的研究

本次研究主要是对电动臂车在调试过程中遇到的电机掉速或者憋死的问题展开分析和讨论,并通过液压仿真的方式来验证前期针对该问题的分析结果,再根据仿真结果提出新的方案,并对新方案进行仿真分析和验证,得出结论,通过在负载敏感变量泵反馈油路上增加一个减压阀,这种远程恒压的浮动控制回路能有效解决电机掉速或者憋死的情况,并且可以降低带载功率和能耗,通过实验验证改进优化效果明显。

基于小臂-作业平台联动的自动调平机制

为使高空作业车在全举升空间均可实现作业平台的自动调平,结合混合臂架结构及举升运动特点,提出基于小臂-作业平台联合动作的双级自动调平方案,并设计出全作业模式的协调控制策略。采用机电液统一建模建立基于自动调平机制的虚拟样机模型,分析了臂架举升至最大作业高度与作业幅度时的自动调平特性。研究结果表明:在2种典型工况下,协调控制策略统一调度并实现了主、辅双级调平系统的输出调平角的合理分配和有效控制,切换点处存在一定的调平滞后,但作业平台倾角被调整至3°范围内,验证了基于小臂-作业平台联动模式的自动调平机制的有效性和合理性,确保了全举升空间范围内的调平性能,为大空间混合臂高空车调平系统的研制提供一种有效的调平方法。