【摘 要】
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剪叉式升降平台作为高空作业平台中的一种,其安全可靠,操作简单,效率高等特点使得剪叉式升降平台的适用范围非常广泛,在自动化生产线、设备维修、建筑保养以及厂房室内外机械安装等场合都得到了很好的应用。随着对升降平台研究的深入,升降平台中各零部件的强度已经可以满足工程中的需要,但升降平台在工作当中的稳定性能越来越受到重视。因此,本文以东迈重工的ES3246剪叉式升降平台为研究对象,对升降平台的稳定性进行了
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剪叉式升降平台作为高空作业平台中的一种,其安全可靠,操作简单,效率高等特点使得剪叉式升降平台的适用范围非常广泛,在自动化生产线、设备维修、建筑保养以及厂房室内外机械安装等场合都得到了很好的应用。随着对升降平台研究的深入,升降平台中各零部件的强度已经可以满足工程中的需要,但升降平台在工作当中的稳定性能越来越受到重视。因此,本文以东迈重工的ES3246剪叉式升降平台为研究对象,对升降平台的稳定性进行了研究,具体的研究内容如下:(1)利用虚位移原理对剪叉式升降平台的液压缸推力计算公式进行了推导,得到了液压缸推力和升降平台各部件重力之间的关系,利用MATLAB绘制出了液压缸推力随剪叉臂倾角的变化曲线;在液压缸推力取得最大值时,对升降平台的各铰点力进行了计算,分析得出相对危险的剪叉臂,并通过workbench对危险剪叉臂进行了应力分析,为稳定性分析提供了数据支持。(2)为分析升降平台升降过程中速度变化对升降平台稳定性的影响,对升降平台进行了运动稳定性分析。利用瞬心法对工作平台的运行速度公式进行了推导,利用坐标法计算出了液压缸的伸缩速度,从而建立起工作平台运行速度和液压缸伸缩速度之间的关系式,并绘制出了液压缸伸缩速度一定时,工作平台运行的速度以及加速度随剪叉臂倾角的变化曲线,分析得出在升降平台起升阶段,由于工作平台的速度变化太大,会造成运行不平稳的现象,而由工作平台运行速度计算公式可知,工作平台的速度与液压缸的位置安装参数有关,从而为接下来为改变升降平台的运动稳定性而进行的优化提供了数据支持;利用Adams对升降平台工作中的升降过程进行仿真,绘制出了相关的位移、速度等的变化曲线,对可能造成升降平台升降不平稳的因素进行了分析。(3)为分析升降平台处于某一高度、工人进行工作时,外界以及剪叉机构自身的刚度等因素对升降平台稳定性的影响,对升降平台进行了动态稳定性分析。建立了升降平台的装配体模型,利用workbench对简化后的模型进行模态分析,得到了升降平台的固有频率和振型,为分析外载荷对升降平台稳定性的影响提供了基础;为分析了工人在工作平台上来回走动时走路的步频对升降平台稳定性的影响,对升降平台进行了谐响应分析,得到了工人在工作平台上行走时应避开的步频范围;为研究路面的坑洼程度对行进中的升降平台稳定性的影响,对升降平台进行了随机振动为分析,分析了路面不平情况下升降平台的稳定性;为分析外界中风速的不同对升降平台稳定性的影响程度,参照国家标准建立了升降平台的数学模型,利用稳定系数分析了不同风速下升降平台的稳定性;为分析了由于剪叉臂刚度的不同对升降平台稳定性产生的影响,通过改变剪叉臂的厚度、利用谐响应分析计算不同厚度下工作平台偏移量的方式进行了研究,为进行剪叉臂外形尺寸的优化提供了基础。(4)通过以上的分析可知:液压缸的位置安装参数通过影响工作平台速度变化的方式对升降平台的运动稳定性产生着影响,而升降平台的动态稳定性会受到剪叉臂刚度的影响。因此,利用MATLAB对液压缸的安装参数进行了优化,利用workbench中的优化模块对剪叉臂的外形尺寸进行了优化,提高了升降平台的稳定性。
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