靶室內部維護設備設計與分析.pdf

1、本課題來源于國家重大科研項目“神光Ⅲ”工程，所研制的靶室內部維護設備用于主機激光裝置項目中靶室內部維護。大型激光實驗裝置日常的拆卸維護水平要求苛刻。維護設備不單須含有常規(guī)高空作業(yè)設備的所有功能，同時能應對狹窄、潔凈等靶場特殊的復雜工作環(huán)境，因此項目亟需專用的靶室內部維護設備輔助完成靶室作業(yè)任務。課題研制設備具有大型重載、多自由度、工作范圍大、收縮體積小等特點，滿足具有特殊要求的靶場作業(yè)需求，也能擴展至類似具有特殊要求的維護設備研究。

2、r>　　本文首先根據(jù)靶場復雜的環(huán)境和任務需要，通過對比不同高空作業(yè)設備方案，提出了一種新型的可伸縮工作平臺方案。采用Pro/E建立設備三維模型，對其工作原理、結構形式進行了詳細論證，擬定了靶室內部維護設備的總體方案及各組成部分的方案。其次，詳細設計了靶室內部維護設備的伸縮工作臺、豎直伸縮臂和底盤系統(tǒng)等主要系統(tǒng)，然后，對豎直伸縮臂穩(wěn)定性和各種工況下整車抗傾翻穩(wěn)定性進行了核算。
　　靶室內部維護設備的動、靜態(tài)特性是影響設備性能的關鍵性

3、因素。本文基于ANSYS平臺對靶室內部維護設備整機作有限元分析。在極限工作位置工況進行模態(tài)分析，得到了整機的固有頻率和相應振型，從而使整機工作時有效的避開共振頻率，并為剛柔耦合動力學分析提供了基礎。然后，在極限工作位置工況情況下加載進行靜力學分析，整車和重要部件的有限元靜力的計算結果表明該設備的等效應力均小于材料的許用應力，滿足強度要求。整機和重要部件最大變形滿足設計規(guī)范中的剛度要求。
　　大型起重機械在工作過程中，由于慣性引起的

4、動載效應不能忽略，需要進行多體系統(tǒng)動力分析。本文基于D-H齊次坐標變換對靶室內部維護設備進行運動學分析，推導工作臺末端位移顯式表達式，確立了其可達工作空間，并為動力學分析提供了基礎；其次，采取等效元素集成法建立了系統(tǒng)的動力學方程；然后，在ADAMS平臺對靶室內部維護設備進行了剛—柔耦合動力學仿真，繪制出相應的液壓缸受力曲線，為液壓系統(tǒng)的設計提供依據(jù)，繪制了相應的位移、速度和加速度曲線，分析了設備的工作空間的可達性及運行穩(wěn)定性；最后，以伸