輪胎式水泥路破拆車靜動(dòng)態(tài)特性分析及運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真.pdf

1、隨著城我國(guó)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(lái)越多，工程量越來(lái)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(gè)社會(huì)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(wèn)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(wú)法采用爆破方式進(jìn)行破拆作業(yè)的。隨著我國(guó)社會(huì)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(lái)越短，路面質(zhì)量要求越來(lái)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(lái)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(huì)對(duì)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(duì)于大中型破拆機(jī)械來(lái)說(shuō)，此破拆車體積小、重量輕，能夠靈活移動(dòng)，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(duì)輪胎式水泥路破拆車尺寸的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(duì)整車模型進(jìn)行了等效簡(jiǎn)化以建立后續(xù)分析所需要的模型。論文對(duì)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(guò)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(duì)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(guò)分析找出了一些潛在的問(wèn)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(dòng)機(jī)和破碎鎬激勵(lì)下的車體振動(dòng)特性分析兩方面對(duì)車體的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了研究。研究過(guò)程中，先對(duì)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(cè)量點(diǎn)并分別進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)和破碎鎬激勵(lì)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(huì)產(chǎn)生共振，并對(duì)后期的優(yōu)化指明了方向。
　　建立機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)

5、分析模型，分別采用矩陣法及Adams運(yùn)動(dòng)仿真軟件對(duì)工作裝置的運(yùn)動(dòng)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(guò)計(jì)算求得各極限狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的大臂油缸和擺座油缸的長(zhǎng)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(dòng)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(duì)電磁閥支座和車體主立柱連接部位應(yīng)力變化及振動(dòng)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