移動伸縮式皮帶輸送機是一種新型敞開式的物料輸送設(shè)備,該設(shè)備將懸臂式皮帶輸送機和輪胎式起重機底盤巧妙地結(jié)合在一起,可以輸送煤、糧食、石塊、砂礫、泥土等散裝物料,還可輸送大骨料或者干硬性混凝土等物料。其主要結(jié)構(gòu)由布料系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、上車系統(tǒng)、底盤以及電控、液壓系統(tǒng)組成,其中布料系統(tǒng)是皮帶輸送機的核心部件,該系統(tǒng)主要由布料臂架、伸縮機構(gòu)、布料皮帶輸送系統(tǒng)、變幅油缸等組成,布料臂架采用桁架式多節(jié)伸縮臂結(jié)構(gòu),其設(shè)計質(zhì)量高低直接影響到整機的工作性能及研發(fā)成本。因此,本文針對設(shè)計布料臂架的關(guān)鍵技術(shù)進行研究。利用連續(xù)體拓撲優(yōu)化原理以及ansys有限元軟件,將拓撲優(yōu)化方法用于確定布料臂架的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計,形成一套方便可行的確定金屬結(jié)構(gòu)形式的辦法,為確定布料臂架金屬結(jié)構(gòu)形式提供理論支撐。采用ansys軟件對布料臂架進行了參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計,降低了輸送機的研發(fā)成本。通過對其優(yōu)化結(jié)果進行分析,研究了臂架的結(jié)構(gòu)尺寸對布料臂架強度和剛度的敏感性。

對優(yōu)化后的布料臂架有限元建模技術(shù)進行研究,并對其進行計算分析。同時也驗證了上述研究方案即布料臂架結(jié)構(gòu)形式及其尺寸的確定方法的有效性。采用ansys軟件對布料臂架進行動力學(xué)計算,得出其作業(yè)時的前十階固有頻率和振型,從而對物料輸送系統(tǒng)加以控制,確保布料系統(tǒng)的正常作業(yè), 本文借助pro/e、ansys和adams等軟件，建立了該平臺的虛擬樣機模型，分析了不同工況下支腿受力和運動規(guī)律，并對折臂機構(gòu)的鉸點位置進行了優(yōu)化，主要研究內(nèi)容如下： 1、應(yīng)用pro/e軟件分別建立高空作業(yè)平臺自行上車過程和作業(yè)過程的三維模型，將建立好的模型導(dǎo)入adams仿真環(huán)境，施加適當(dāng)?shù)募s束與驅(qū)動后進行仿真分析，獲得兩種工作過程下的支腿各構(gòu)件的運動學(xué)和動力學(xué)參數(shù)及其變化規(guī)律。 2、借助ansys軟件生成支腿零部件的模態(tài)中性文件mnf(modalneutral file)，并將其導(dǎo)入adams替代剛體構(gòu)件，建立考慮支腿彈性變形的剛?cè)狁詈夏Ｐ?，進而對整機自行上車過程和作業(yè)過程進行剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)仿真計算，獲得剛?cè)狁詈夏Ｐ偷牧?、?yīng)力等隨時間的變化曲線，并將獲得的曲線與剛體模型曲線進行對比分析。 3、在adams環(huán)境下建立折臂機構(gòu)可參數(shù)化的模型，通過軟件自身的優(yōu)化功能對該機構(gòu)的鉸點位置進行優(yōu)化設(shè)計，獲得了更加合理的折臂機構(gòu)設(shè)計參數(shù)。 通過對高空作業(yè)平臺虛擬樣機剛體模型和剛?cè)狁詈夏Ｐ偷姆治隹芍?，把?gòu)件自身的彈性、阻尼、慣性等因素考慮進來的剛?cè)狁詈戏抡娓咏咏鼘嶋H；分析折臂機構(gòu)鉸點位置的優(yōu)化結(jié)果發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化后的該機構(gòu)在一定程度上改善了折臂油缸受力，提高了系統(tǒng)的起動穩(wěn)定性和工作可靠性。, ● 高性、高作業(yè)效率和高環(huán)境適應(yīng)性要求