垃圾转运设备翻转机构仿真及优化

发布时间：2024-02-22 06:56

　　垃圾转运设备由于其功能的高度集成化和地点配置的便捷性,目前已在垃圾转运系统中占有越来越重要的地位。翻转机构作为垃圾转运设备上的关键机构之一,具有举升和装车的功能,能够代替人工完成对生活垃圾的装载,提高了装载效率、减小了环境污染,在垃圾的压缩转运环节中起着不可替代的作用。本课题针对某校企合作项目所研发的垃圾转运设备的翻转机构在使用中所存在的受到冲击载荷过高的问题,提出了改进方案,并对其进行优化设计研究。 本文对垃圾转运设备的翻转机构进行分析,提出满足翻转机构设计要求的约束条件；对翻转机构进行运动学分析,推导出翻转机构油缸推杆伸长量和主动臂转角增量的函数关系式,并通过此函数关系式得出它们之间的速度、加速度关系；主动臂、连杆以及料斗之间转角、角速度、角加速度的函数关系。 本文为使整个机构的结构更加紧凑,传动更加高效,本文以翻转油缸的行程为目标函数,并以机构中除了位于料斗上的铰点的其它所有铰点的坐标设为设计变量,根据垃圾压缩设备的结构尺寸及设计要求确定约束条件,建立优化数学模型,并求解获得最小目标函数值为0.328m,比原行程减少了31.7%,并对所得结果进行了验证。根据优化设计结果,运用虚拟...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 国内外垃圾转运设备研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 课题研的意义及内容
    1.4 本章小结
第二章 垃圾转运设备机构分析与生产调试
    2.1 垃圾转运设备概述
    2.2 垃圾转运设备关键机构
        2.2.1 翻转机构
        2.2.2 压缩机构
    2.3 垃圾转运设备的生产与调试
        2.3.1 垃圾转运设备的生产
        2.3.2 机构的调试
    2.4 工作中存在的问题
    2.5 本章小结
第三章 翻转机构分析及优化设计
    3.1 翻转机构分析
        3.1.1 翻转机构的简化分析
        3.1.2 翻转机构运动学分析
        3.1.3 翻转机构的动态静力分析
    3.2 翻转机构优化设计数学模型的建立
        3.2.1 问题的描述和设计变量的确定
        3.2.2 目标函数的建立
        3.2.3 约束条件的建立
        3.2.4 优化设计数学模型
    3.3 翻转机构数学模型的优化求解
        3.3.1 求解函数的选择
        3.3.2 fmincon函数模型
        3.3.3 优化计算
    3.4 验证优化设计结果
    3.5 本章小结
第四章 翻转机构参数化建模及仿真分析
    4.1 翻转机构的参数化建模
        4.1.1 设置ADAMS/View建模环境
        4.1.2 建模的简化与抽象
        4.1.3 添加运动副
        4.1.4 添加驱动
        4.1.5 模型校验
    4.2 铰点坐标的参数化
    4.3 翻转机构的仿真分析
        4.3.1 翻转机构的运动学仿真
        4.3.2 翻转机构的动力学仿真
    4.4 本章小结
第五章 翻转机构油缸受力优化
    5.1 翻转机构优化模型的建立
        5.1.1 翻转机构受力分析
        5.1.2 确定目标函数
        5.1.3 确定设计变量
        5.1.4 确定约束函数
    5.2 翻转油缸受力优化分析及结果
        5.2.1 优化分析对话框的设置
        5.2.2 优化分析结果
    5.3 优化结果分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表论文和参与的科研项目



本文编号：3906567