基于SolidWorks的装载机专用轮胎拆装机械手有限元分析及优化设计

以5 t装载机23.5-25规格轮胎为研究对象,利用SolidWorks软件建立了轮胎拆装机械手初始三维模型,并通过SolidWorks Simulation对夹爪和悬臂部分进行负载模拟仿真与应力静态分析。依据有限元分析结果对机械手初始三维模型进行结构优化和可靠性验证,通过增加肋板和加强筋减小了悬臂端部的形变,避免了悬臂容易发生弯曲断裂的问题,同时兼顾了因机械手自重增加而导致的成本升高问题。经过优化的机械手三维模型具有经济性、安全性和可视性等优点,为有效预防机械手工作过程的失效及提高生产率提供了有益借鉴。

1×1钢丝帘线的开发与性能探讨

开发1×1钢丝帘线,并研究其性能。结果表明:采用校直器校直和加捻反扭两种工艺均可以得到符合设计要求的1×1钢丝帘线,校直器校直的钢丝帘线残余扭转更稳定,而加捻反扭的钢丝帘线直线性更好;在材料确定的情况下,1×1钢丝帘线的弯曲刚度和低负荷伸长率主要与直径相关,而与强度关系不大;在1500 MPa试验压力下,1×0.30ST钢丝帘线的亨特疲劳性能比2×0.30ST钢丝帘线更好。

CFRP筋钢纤维混凝土梁抗弯性能数值模拟

CFRP筋在强度、重量和耐腐蚀等性能上都表现出较大的优势,被越来越多地应用于建筑结构中。文中针对CFRP筋弹性模量低、延性较差的缺点提出假设,将掺入不同体积量的回收钢纤维到模型梁内部,两者协同作用来提高模型梁的抗弯性能。采用四点受弯和位移加载法,用ABAQUS进行数值分析。结果表明CFRP筋极限应力明显高于普通钢筋,同时回收钢纤维随着掺入量的增加,纤维与混凝土内部桥接作用越明显,有效阻碍裂缝扩展,增加模型梁受拉损伤性能,整体改善梁的抗弯承载力。研究可为CFRP筋、回收钢纤维对混凝土梁的抗弯力学性能影响提供可靠的数据支持和理论验证。

基于PSO-BP神经网络的轮胎负荷测量方法

研究基于粒子群优化(PSO)算法-BP神经网络的轮胎负荷测量方法。将采集的轮胎状态信息与提取到的加速度特征输入到BP神经网络,对轮胎负荷进行回归预测,使用PSO算法优化BP神经网络的权值与阈值,得到轮胎状态信息与轮胎负荷的关系。结果表明,采用PSO-BP神经网络预测轮胎负荷误差为1.8656%,PSO-BP神经网络预测精度较高,在转变工况条件下,预测误差为2.496%。

B型液压硫化机技术介绍

简要介绍了B型液压硫化机研制背景、工艺参数、技术参数、主要结构、检测标准等,其优点是硫化子午线轮胎提高产品质量,降低能源消耗,实现自动化、机械化,产品的性价比最优等。

基于小波分析的智能轮胎磨损和载荷的检测方法

为了获取轮胎运行状态下的状态信息,提出了一种基于小波变换的智能轮胎磨损和载荷检测方法,用于实时检测轮胎的载荷和磨损状态。为研究轮胎在运行时胎面的震动情况,通过贴装于轮胎内壁中央的三轴加速度传感器获取加速度波形,再通过莫尔斯小波多尺度分析轮胎接地点处的胎面震动情况,提取特征,输入BP神经网络,获取检测结果。结果表明:所提出的算法可以较为精确地监测轮胎的磨损和载荷状态;在90%以上的情况下,可以实现磨损绝对误差在0.3 mm以内,载荷绝对误差在12 kg以内。为车辆提供关键轮胎信息,助力安全驾驶,有广泛的应用前景。

轮胎静负荷印痕轮廓提取及测量方法研究

在总结印痕分析方法的基础上对轮胎静负荷印痕轮廓的提取和筛选方法进行改进,以提升轮胎静负荷印痕数据分析的准确性。通过对轮胎静负荷印痕图像噪声因素处理、二值化阈值选择以及轮廓提取后对轮胎静负荷印痕接地轮廓边界点集进行重构和使用Alpha-shape算法对轮胎静负荷印痕整体外轮廓形状进行重构等,将轮胎静负荷印痕长度分析值与实测值的相关因数从0.81提高至0.99。

胎面花纹对轿车轮胎室内性能的影响

以205/55R1691V轿车轮胎为研究对象,通过在原胎面花纹的基础上增加横向沟槽设计并进行钢片雕刻,研究胎面花纹对轮胎外缘尺寸、静负荷性能、滚动阻力和室内噪声的影响。结果表明:胎面花纹变化对轮胎的外缘尺寸没有影响,对轮胎的静负荷性能、滚动阻力和室内噪声有较大影响;与原花纹轮胎相比,增加横向沟槽花纹轮胎的接地面积和滚动阻力增大,室内噪声降低。

胶轮地铁导向轮受力分析及影响因素研究

胶轮地铁导向轮在运用中常出现异常磨耗和损伤问题。为研究导向轮发生故障的原因,对导向轮受力情况进行了分析并对影响导向轮载荷的各种因素进行研究。研究发现,车辆的运行线路、载荷、速度、轮胎状态、一二系簧刚度结构均会影响导向轮的受力,因此应该结合上述因素来查找导向轮故障原因。

新兰伯恩磨耗参数与胶料磨耗状态关系的研究

研究新兰伯恩磨耗设备试验参数(载荷、试样速度、滑移率和滑石粉落粉速度)与胶料磨耗状态的关系,通过观察胶料表面磨纹在不同磨耗参数下的情况,分析橡胶的磨耗机理。结果表明:载荷与磨耗速度具有较高的正相关性;试样速度与单位时间磨耗速度具有较高的相关性,但与单位距离磨耗速度基本无相关性;滑移率与磨耗速度的相关性较高,随着滑移率的增大,样品表面的磨纹愈发清晰,磨屑聚集情况逐渐加重;落粉速度与磨耗速度的关系相对复杂,当落粉速度小于0.3 cm^(3)·min^(-1)时,两者的相关性较低;当落粉速度为0.3~0.6 cm^(3)·min^(-1)时,磨耗速度随着落粉速度的增大而增大,此时可观察到样品表面磨屑的生长过程;当落粉速度大于0.6 cm^(3)·min^(-1)时,磨耗速度随着落粉速度的增大而迅速减小。

轮胎包络特性及冲击特性的影响因素研究

以215/55R17轮胎为研究对象,研究不同的充气压力与负荷对轮胎包络特性及冲击特性的影响。结果表明:在低速包络试验中,轮胎的径向力峰值随充气压力的增大而增大,随负荷的增大而减小,纵向力峰峰值随充气压力和负荷的增大而增大,但变化幅度不大;在冲击试验中,轮胎的径向力峰值与纵向力峰峰值随充气压力的增大而增大,径向力峰值随负荷的变化受到速度的影响但变化幅度较小,纵向力峰峰值随负荷的增大而增大。

轮胎吊在不同场景下的应用优势分析

轮胎吊作为一种重要的起重设备,在工业生产和物流领域发挥着关键作用。旨在探讨轮胎吊在不同场景下的应用优势,并展望其在工业和物流领域中的前景。首先,介绍了轮胎吊的基本结构、工作原理和设计特点,阐述了其灵活性、便携性和高效性。其次,分析了轮胎吊在建筑工地、港口装卸和物流运输中的具体应用情况。针对不同场景,论述了轮胎吊在提升效率、减少人力成本和提高作业安全性方面的显著优势。进一步探讨了轮胎吊技术的发展趋势,涉及自动化控制、智能化系统和可持续性发展等方向。最后,通过案例展示和效果评估,展现了轮胎吊在实际应用中的成效,并总结了其在各个领域中的价值和未来的发展潜力。

考虑轮胎载荷转移影响的复合式胎压监测补偿修正方法

车辆在加速和爬坡时会产生载荷转移,导致胎压监测结果受到干扰,针对该问题,提出了基于轮胎载荷的胎压监测结果补偿修正方法。基于双重无迹卡尔曼滤波对车辆质量和质心位置进行了双重估计,采用递推最小二乘法(RLS)进行了坡度识别。利用轮胎转毂试验台进行试验,得到载荷、车速、胎压和轮胎下沉量的数据,拟合了载荷、车速、胎压与轮胎下沉量的关系表达式。利用坡度识别,通过车辆质量和质心位置的估计,计算四轮独立载荷,修正相应的轮速脉冲。试验结果表明:没有载荷修正的胎压计算值存在20%的稳定误差和大幅度波动;加入载荷修正,虽有一定的迟滞性和波动,但会很快收敛到真实值,稳定误差在5%以内,解决了因载荷变化导致胎压估算不准确的问题。

果园滑动转向机器人轮胎动力学参数实时估计方法

受果园路面起伏及轮胎附着能力变化影响,滑动转向轮式机器人轮胎的垂直载荷及侧向力参数变化大且难以实时估计,针对现有滑动转向控制器设计时对轮胎动力学参数进行简化,从而导致机器人姿态控制稳定性低的问题,本文提出了非铺装路面滑动转向轮式机器人轮胎垂直载荷实时估计方法和轮胎驱动力实时估计及优化分配算法。首先,提出了适用于滑动转向过程静力学计算的理想平面以及基于该平面的四轮垂直载荷估计方法;其次,提出了基于Fiala轮胎动力学模型的小侧偏角侧向力估计方法;再次,建立了滑动转向轮式机器人坡道稳态动力学方程和轮胎实时驱动力估计方法;最后,基于轮胎利用率构造轮胎驱动力最优实时分配模型。为验证本文方法,建立了基于ADAMS的滑动转向轮式机器人动力学模型进行对比验证,并且对垂直载荷以及侧向力估计方法搭建了检测装置进行实际验证。实际验证结果表明,轮胎垂直载荷实时估计方法准确率为95%以上,侧向力实时估计方法准确率为85%以上,基于轮胎垂直载荷以及侧向力的轮胎驱动力优化方法使轮胎利用率从96.25%降低至93.75%,提高了轮胎附着裕量和姿态控制稳定性。

汽车爆胎的载荷转移建模及仿真分析

汽车发生爆胎后容易造成交通事故,特别是在高速行驶的情况下,由爆胎引起的交通事故占比32%,其中死亡事故更是高达49%[1]。当高速行驶的汽车发生爆胎后,行驶路线会发生改变,并且汽车会处于横摆与侧翻的失控状态,所以对爆胎汽车的行驶状态进行研究是非常必要的。首先,通过研究汽车爆胎发生后,爆胎车轮的滚动半径变化,爆胎汽车姿态发生变化从而会使汽车转向系统的转向角及车轮侧偏角发生改变;其次,通过研究汽车爆胎发生后,汽车的重心将发生转移从而引起四个车轮上的垂直载荷发生转移,从而导致各个车轮上的侧偏力大小发生改变;最后,通过分析汽车爆胎过程中各个车轮侧偏角的改变以及垂向载荷的转移引起各个车轮上的侧偏力的改变,联合建立爆胎汽车二自由度操纵动力学模型。并利用Matlab/Simulink搭建仿真模型,得出汽车侧向加速度、横摆角速度的变化曲线。仿真结果表明,在车速为120km/h时,汽车发生爆胎的运动过程中,考虑垂向载荷转移的情况相比于没有考虑垂向载荷转移的情况更能准确描述爆胎汽车方向失稳的真实运动过程。

卡尔曼滤波器与神经网络串行的轮胎载荷识别模型

轮胎载荷是车辆设计和安全性评估的基础数据,对轮胎进行高精度的载荷识别具有重要意义。针对轮胎载荷直接测量昂贵、复杂的现状以及基于纯物理驱动与纯数据驱动的载荷识别方法的局限性,提出一种物理-数据联合驱动的载荷识别模型。该模型由卡尔曼滤波器与神经网络修正模型串行组成,卡尔曼滤波器对载荷进行初步识别,修正模型通过卷积神经网络和长短期记忆网络提取信号的空间和时间特征,预测卡尔曼滤波器的偏差并对识别结果予以修正。以APM300胶轮车辆为例进行载荷识别,结果表明,该串行模式载荷识别模型通过将物理驱动与数据驱动方法有机结合,综合整个系统的规则与经验,有效地克制了参数扰动的影响,提升了载荷识别精度,具有较强的泛化性能,具备一定的工程应用价值。

分布式驱动电动汽车附着稳定性控制

通过分析车轮垂向载荷转移对轮胎附着裕度的影响机理,制定一种直接横摆力矩控制策略以充分发挥车辆极限附着行驶能力。采用分层式控制结构,上层为附加横摆力矩决策层,运用模型预测控制算法求解所需的附加横摆力矩;下层为四轮转矩优化分配层,将上层求得的附加横摆力矩优化分配给各轮,以修正车身姿态。通过Matlab/Simulink与CarSim联合仿真测试和基于dSPACE LabBox驾驶模拟器台架的硬件在环实验,验证转矩分配方案的合理性与控制策略的有效性。实验结果表明:该策略有效改善了各轮附着利用情况,提高了车辆极限行驶能力与附着稳定性。

大扁平比胎侧曲梁分段解析刚度建模及验证

以重载大扁平比(扁平比为1)轮胎为研究对象,基于连续弹性基础的柔性胎体模型为基础,考虑柔性胎体与连续胎侧的耦合振动,建立基于连续弹性基础的柔性胎体轮胎动力学模型;建立了考虑弦预紧效应和结构弯曲特性的胎侧分段解析刚度模型;分析了胎侧曲梁几何和结构参数对胎侧分段刚度、轮胎传递特性及模态频率的影响规律。结果表明:大扁平比胎侧曲梁的径向分段刚度与胎侧曲梁的几何、结构和充气压力参数直接相关;基于胎侧曲梁分段解析刚度模型可实现对轮胎模态频率及传递特性优化设计。

基于加速度信息的智能轮胎载荷预测算法

针对当前商用车行业对轮胎载荷的预测需求,开发了一款235/45ZR18轮胎垂直载荷的估算方法。该方法在保证有限元仿真可靠性的前提下,通过轮胎有限元仿真技术获取得到轮胎内侧的加速度波形信息,并利用此加速度波形信息估算轮胎的接地印迹长度。通过总结仿真结果数据发现,接地印迹长度与载荷大致成二次函数关系。根据此规律总结出接地印记长度与垂直载荷的经验公式,实现了该型号轮胎垂直载荷的估算,并能在常用的载荷、速度、胎压范围内保持一定的精度。此预测算法可以应用于轮胎力采集,提高汽车主动安全系统的安全性。

基于轮胎负荷和充气压力创建大数据系统

根据轮胎负荷匹配相应的充气压力,使轮胎保持在低滚动阻力、低磨耗等最佳性能下使用,从而建立轮胎大数据系统。未来把轮胎大数据导入车辆智能控制系统中,通过车辆自动充放气系统,给轮胎匹配最佳的充气压力,可提高行车安全性、节油性,延长轮胎使用寿命,降低车辆运营成本等。