輪胎式水泥路破拆車靜動態(tài)特性分析及運(yùn)動學(xué)仿真.pdf

1、隨著城我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，房屋、橋梁和公路等設(shè)施的建造也越來越多，工程量越來越大，如果再單純地依靠人工拆除作業(yè)將嚴(yán)重影響工作效率，甚至影響整個社會的城市化進(jìn)程。另外，采用傳統(tǒng)的爆破拆除方式雖然能夠快速大范圍地完成破拆工作，但其始終存在著安全性問題，特別是像學(xué)校、居民區(qū)及商業(yè)中心等人員密集區(qū)是無法采用爆破方式進(jìn)行破拆作業(yè)的。隨著我國社會發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，水泥路面鋪設(shè)及整修的周期也越來越短，路面質(zhì)量要求越來越高，因此致使路面硬化與維護(hù)工

2、作愈發(fā)頻繁，工作量越來越大。由于人工破壞力及人體所能承受的連續(xù)破拆作業(yè)的持續(xù)時(shí)間是有限的，若再單純的依靠人力進(jìn)行破拆將嚴(yán)重影響工作進(jìn)度，而且會對破拆工人的身體造成一定損害，而破拆工程機(jī)械的出現(xiàn)在大大提高破拆作業(yè)能力的同時(shí)，還使得破拆作業(yè)更為安全高效，保證了工人身體免受傷害。
　　本文所研究的破拆機(jī)械為輪胎式水泥路破拆車，相對于大中型破拆機(jī)械來說，此破拆車體積小、重量輕，能夠靈活移動，可在狹窄路面上進(jìn)行破拆作業(yè)。另外機(jī)械臂末端安裝有

3、輕型液壓破碎鎬，完全可以滿足普通水泥路面的破拆工作。
　　本論文根據(jù)對輪胎式水泥路破拆車尺寸的現(xiàn)場測量并借助三維建模軟件創(chuàng)建了整車實(shí)體模型，而后根據(jù)等效剛度理論對整車模型進(jìn)行了等效簡化以建立后續(xù)分析所需要的模型。論文對輪胎式水泥路破拆車整體進(jìn)行了靜力理論計(jì)算，分析得到了在工作過程中機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的受力情況以及破拆車于斜坡上工作時(shí)路面傾斜的極限角度，為以后的破拆工作提供了一定的參考。之后本文又對水平路面工作時(shí)車體受力及變形情況進(jìn)行了有

4、限元分析，通過分析找出了一些潛在的問題，為后面的優(yōu)化提供了方向。
　　論文從車體模態(tài)分析及發(fā)動機(jī)和破碎鎬激勵下的車體振動特性分析兩方面對車體的動態(tài)特性進(jìn)行了研究。研究過程中，先對車體進(jìn)行了模態(tài)分析以預(yù)先了解車體各階固有頻率及振型。然后以模態(tài)分析結(jié)果為參考，設(shè)定諧響應(yīng)分析的激振頻率范圍及測量點(diǎn)并分別進(jìn)行了發(fā)動機(jī)激勵和破碎鎬激勵作用下的諧響應(yīng)分析，根據(jù)分析結(jié)果查看車體是否會產(chǎn)生共振，并對后期的優(yōu)化指明了方向。
　　建立機(jī)械臂運(yùn)動

5、分析模型，分別采用矩陣法及Adams運(yùn)動仿真軟件對工作裝置的運(yùn)動軌跡進(jìn)行理論計(jì)算和仿真求解，得出破拆車工作裝置端點(diǎn)的各極限工作位置，并通過計(jì)算求得各極限狀態(tài)下對應(yīng)的大臂油缸和擺座油缸的長度，進(jìn)而使得兩種軌跡求解方法得已相互驗(yàn)證，確保了運(yùn)動軌跡的準(zhǔn)確性，這也為實(shí)際工作中更好的控制機(jī)械臂提供了依據(jù)。
　　最后，本文研究了三種不同的直角焊縫對電磁閥支座和車體主立柱連接部位應(yīng)力變化及振動特點(diǎn)的影響，并從中選擇較為合適的焊接方案以消除應(yīng)力集