Analysis of the Oscillating Mechanism of an Aerial Work Platform Based on ADAMS Hydraulic-Mechanical Coupling Simulation

Rigid model of the aerial work platform and hydraulic model of the oscillating mechanism were established with ADAMS. The simulation of two parameters, cy-linder force and oil chamber pressure, was carried out. The simulation result is useful to the design of the oscillating mechanism.

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。

基于自适应闭环反馈的高空车臂架避障控制研究

针对改进梯度投影法在混合式高空作业车应用中出现的速度、轨迹不连续以及避障过程中末端速度突变等问题,提出了一种基于自适应闭环反馈的高空车臂架避障控制算法。对改进梯度投影法进行优化,实现了存在伸缩臂的高空车臂架与末端的速度、轨迹连续的运动控制。采用伪距离描述臂架与障碍物的接近程度,对传统避障速度算法进行优化,并提出一种自适应闭环反馈方法,将反馈权重与伪距离相关联,使反馈权重自适应变化。所提算法在保证末端轨迹精度的同时大大改善了臂架关节在避障过程中的速度突变。仿真及半物理实验结果表明,相较于传统方法,所提方法速度变幅大大减小且轨迹更加平滑,实现了多障碍物避障与同一障碍物多次避障。

剪叉式高空作业平台行走液压系统仿真与试验研究

针对剪叉式高空作业平台快速行走启动时压力冲击大、非工作状态溢流损耗大、转弯行走时异响明显等问题,通过增设蓄能缓冲装置、设置旁路卸荷回路、合理设置补油回路,对液压系统进行了优化设计;针对能量损失、优先阀特性、转弯特性等进行理论分析;利用AMESim软件进行仿真分析,最后完成了实车测试。仿真及试验结果表明:优化后,快速行走启动时压力冲击降低约1.5 MPa,非行走状态能耗进一步降低,快速转弯行走时外侧马达补油效果明显,异响问题得到有效解决。该优化设计在一定程度上提高了剪叉式高空作业平台行走液压系统的平稳性和节能性,为进一步优化设计和应用推广提供了理论基础和实践经验。

基于ANSYS Workbench的高处作业平台结构优化设计

为提高大型高处作业平台的安全性和稳定性,以标准节参数为基础建立双吊点大型高处作业平台,分析其危险工况下的力学性能,获取结构整体的应力应变分布规律,同时将静力分析结果与理论设计值进行比较。基于双吊点结构模型分别建立三吊点和四吊点结构有限元模型,其中四吊点结构平台运用ANSYS Workbench自身建模功能模块建立简易模型,并且对此模型进行优化设计,寻求内部吊点最优位置来指导真实结构模型建立。对3种结构模型进行对比分析,研究吊点数量和吊点分布的合理性,为大型高处作业平台的进一步研究提供参考。

高空作业车观测器与神经网络滑模控制器设计

针对折叠臂高空作业车的轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于扩张状态观测器的神经网络滑模控制器。针对现实情况下臂杆柔性模态变量不可测以及外界扰动的问题,设计扩张状态观测器用于观测系统的模态变量,并将外界扰动作为系统状态变量进行观测。由于滑模控制器的高速切换控制会引起的高频振颤,因此设计了神经网络滑模控制器,使用神经网络的连续控制代替了不连续的切换控制。并采用李雅普诺夫定理证明了整个系统的稳定性。仿真实验结果表明,所设计的基于扩张状态观测器的神经网络滑模控制器在存在建模不确定性以及干扰的情况下能够实现折臂式高空作业车工作平台的轨迹跟踪控制,并且对高空作业车臂架系统存在的振动问题进行了有效抑制。

高空作业平台液压调平机构的优化研究

为了提高高空作业平台液压调平机构的调平性能,对调平机构的工作原理进行了研究,对上调平机构的调平液压缸推力展开了分析,建立了上下调平机构六变量优化的数学模型,以调平过程中调平误差最大值最小作为优化目标函数,以几何空间位置约束、三角形约束以及液压缸伸缩比约束作为约束条件,借助MATLAB软件中的遗传算法工具箱对优化数学模型进行优化。优化结果表明,高空作业平台调平机构的调平误差最大值为-0.31°,降低了49%,上调平液压缸所需最大推力为74531N,降低了2%。该研究可为高空作业平台液压调平机构的工作原理分析及优化设计提供参考依据。

基于Bi-LSTM的电动直臂车磷酸铁锂电池SOC估计

针对电动直臂车的特殊工况,提出了一种基于双向长短期记忆神经网络(Bi-LSTM)的电动直臂车荷电状态(SOC)估计模型和方法。该方法将电池的工作电压、电流及表面温度作为输入,采用双向传递的两层LSTM神经网络进行训练,再将两次得到的结果进行拼接作为最终输出。实验结果表明,该方法比传统前馈(BP)神经网络和单向LSTM神经网络具有更好的估计性能,并且可以精确估计不同环境温度下的电池及整车SOC。

基于ADAMS的调平机构优化

在臂架式高空作业平台的升降过程中,对工程平台进行调平是非常重要的内容。通过对调平机构的优化,可以更好地确保工作平台的水平姿态。该文对一种高空作业平台调平机构进行了优化设计,采用ADAMS对调平机构的铰点进行了设计研究,使臂架在变幅过程中上下调平油缸保持同步,工作平台水平度达到设计要求,成功实现了机构的优化设计。

高空作业车防滑行走液压系统设计

针对高空作业车行走在恶劣工况出现打滑现象,且在高速行走转弯时出现发动机掉速问题进行研究,从行走液压系统角度进行分析。分别设计了大小阻尼切换防滑液压系统,双闭式行走泵防滑液压系统和主动浮动防滑液压系统。正确合理设计行走防滑液压系统,对高空作业车行走安全稳定性具有重要意义。

基于PLC的高空作业车自动充电系统

文中设计了一种基于PLC的高空作业车自动充电系统,通过设计一种结构简洁、自动化的高空作业车液压发电系统及其控制方法,能够使高空作业车在不同状态和不同负载情况下都可以为工作斗的电池和用电设备稳定供电,并实现了在发动机转速大范围变化和负载变化时快速调节、高效传动的目标。另外,提出阀泵协同控制策略,采用前馈+PID控制方法,将自动充电系统的工作过程分为不同阶段,即开始时的初始加速环节和后续工作时的稳定波动调节环节。在初始加速环节,需要通过控制变量泵的流量达到目标系统流量,到达目标系统流量后,在接近目标发电机转速的附近通过调节流量阀的开口对转速进行微调,以达到目标的输出电压和电流值。

阀控式铅酸电池电流的分解输出

为确保阀控式铅酸(VRLA)电池的极柱在使用时不被熔断,采用分流式并联极柱设计。极柱所对应的端子分为圆柱铜芯式和直角铜环式两种,可将车辆中所用电器分散连接,使电流分解输出。在450 A电流持续放电过程中,控制电流通过极柱时所产生的温度不高于105℃,既满足车辆工作要求,也确保了安全使用。

折臂式高空作业车回转工作台的设计

随着交通、建筑、煤矿等建设需求的不断增加,作业场合变得越来越复杂,作业难度也随之增加,对高空作业车的性能和功能要求也越来越高。为此,为应用较为广泛的折臂式高空作业车设计了回转装置,以单轴支承装置为主体,设计上、下托架结构,并进行有限元分析,以检验上下托架的结构强度和刚度是否满足要求,同时,对小臂受力变化后的受力分析也进行了计算。回转装置的设计使折臂式高空作业车在复杂作业环境中能顺利作业,并极大地提高了作业效率。

某高空作业平台转向机构优化设计

针对某型号高空作业平台转向时存在的转向滑移、转向轮过度磨损等问题,在分析其转向机构几何关系的基础上建立转向机构数学模型,运用最小二乘法求解得出转向机构优化参数.根据相应参数建立原车及优化后的转向机构虚拟样机,并进行转向运动仿真分析.仿真结果表明,优化后的转向机构可使高空作业平台的转向更接近理想状态.

14m大型高空作业平台力学性能分析

目的分析大型高空作业平台力学性能,确定在3种不同工况下结构危险位置,探讨平台结构构件选择的合理性,为进一步的优化设计提供依据.方法借助ANSYS建立了以梁单元为基本单元的平台有限元分析模型,并根据吊篮的相关标准建立了3种典型工况,进而进行了平台静态分析,计算高空作业平台在不同工况下的应力强度和具体变形,对其进行分析比较.结果 ANSYS静态分析法得出的最大应力强度为114.978 MPa和最大变形为10.88mm均在设计要求的范围内,同时指出在危险工况下底部横杆、底部架与边立杆的连接位置是容易发生破坏的.结论高空作业平台满足力学性能要求,对3种不同工况下的危险部位进行了探讨,为悬吊平台的安全性提供依据,并能够为结构构件的进一步优化选择提供有效方案,具有重要实际意义.

自行式高空作业平台的动态稳定性分析

为了分析自行式高空作业平台作业过程中的动态稳定性,以数学模型为基础,采用ADAMS软件建立整车的动力学仿真模型,对6种最危险的作业工况进行仿真计算,得到不同工况下各轮胎承载的载荷特性曲线及整车动态稳定性的安全系数。最后,进行场地试验测试。研究结果表明:测试数据与仿真计算数值间的极值相对误差最大为13.4%,试验测得动态稳定性的最小安全系数为0.123,验证了整车在作业过程中具有良好的动态稳定性,也验证了对自行式高空作业平台使用动力学仿真和试验测试相结合的分析方法的正确性和准确性。

剪叉式高空作业平台上车液压系统的稳定性研究

为实现剪叉式高空作业车在指定工况下的安全作业,需要充分考虑内外各种干扰,借助虚功原理对六级剪叉机构进行了相应的力学分析,推出了液压缸的推力与起升角度之间的函数关系;此外,以六级剪叉机构的上车液压系统作为研究对象,借助工程仿真软件AMESim的液压库、平面机构库以及信号库,建立了相应的液控仿真模型。研究结果表明:在相同起升高度的情况下,随着起升角度的不断变化,采用在液压管路中配置节流阀、蓄能器以及调速电机的方式,可以有效地提高液压系统的动态性能以及工作平台的运动稳定性,保证高空作业的安全可靠。

基于MATLAB高空作业车电液比例调平系统仿真研究

介绍了电液比例调平系统的组成及工作原理,建立了电液比例控制系统数学模型,并以GTBZ-30型30m高空作业车实际参数建立电液比例闭环控制,在Matlab/Simulink环境下对系统进行动态仿真,给出仿真结果,分析了影响系统动态性能的因素。

基于ADAMS的高空作业车举升臂动力学研究

以国产某型14 m折叠臂式高空作业车为研究对象,运用多体动力学软件ADAMS建立了举升臂的机构模型,在此基础上对其举升臂的作业过程进行了动态仿真分析,绘制出举升臂部件的速度、关节驱动力矩的变化曲线。仿真结果表明:通过使用软件内建函数可以很好的模拟举升臂的切换运动,为举升臂的运动控制提供了可行的方法。

高空作业车轨迹控制设计研究

针对折叠伸缩混合臂高空作业车提出了作业轨迹控制方案,实现了工作平台升降及水平直线运动时的轨迹自动控制.由两号折叠伸缩臂和飞臂组成的混合式高空作业车,工作平台轨迹控制是冗余自由度问题,其臂节变幅角度与伸长量有范围限制要求.基于一阶逆运动学数值算法设计出了工作平台直线运动轨迹闭环控制方案,针对范围受限控制变量设定了缓冲带,避免了控制率失效,实现了高空作业车作业轨迹的自动控制.