本文關(guān)鍵詞：翻車機機械式壓車機構(gòu)尺度與性能優(yōu)化設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 翻車機 機構(gòu) 優(yōu)化設(shè)計 位移方程 力學(xué)模型

【摘要】：隨著港口碼頭吞吐能力的提高,散狀物料的翻卸效率更加受到人們重視,鐵道翻車機的應(yīng)用能極大的提高鐵道車輛的貨物翻卸效率。連桿式壓車機構(gòu)作為翻車機的組成部分,其作用是完成夾緊車輛的動作并保證車輛在卸貨全過程中一直處于穩(wěn)定狀態(tài)。由于連桿式壓車機構(gòu)需要同時滿足運動、載荷與空間要求,因此用傳統(tǒng)的設(shè)計方法如精確點圖解法、幾何解析法等均難以實現(xiàn)設(shè)計要求。本文針對翻車機的工作特點,將設(shè)計要求轉(zhuǎn)化為優(yōu)化模型的約束條件,并運用優(yōu)化的方法對連桿式壓車機構(gòu)進行尺度綜合,得到機構(gòu)尺度及配重的最優(yōu)方案。 本文圍繞著壓車機構(gòu)的設(shè)計過程開展了以下工作： 首先,對車輛及其所載貨物的重力載荷的變化情況進行了分析與計算�；谪浵鋬�(nèi)積料均勻分布與偏載分布兩種極限分布形式的假設(shè),利用幾何法求解了在翻車機任意工作角度下的貨物剩余重力及重心位置；并在此基礎(chǔ)上,運用質(zhì)心定理,求解了車輛與貨物的總重力與總重心位置,為后面壓車機構(gòu)的設(shè)計提供了重力載荷依據(jù)。 其次,分析并建立了壓車機構(gòu)的環(huán)路位移方程,通過求解位移方程得到了機構(gòu)各構(gòu)件的位移關(guān)系；列出了壓車機構(gòu)及車輛的平面力系平衡方程,得到了各構(gòu)件的受力分析模型；通過分析夾緊力曲線特性找到翻卸過程的危險工作角度,并給出了翻卸安全條件。 第三,以雙夾緊臂配重錘質(zhì)量最小為目標(biāo),以安全翻卸條件(傾翻側(cè)與非傾翻側(cè)的貨箱受力)和機構(gòu)工作位置與空間等設(shè)計要求為約束條件,以壓車機構(gòu)機架鉸鏈點和桿長為優(yōu)化變量,建立了翻車機機械式壓車機構(gòu)及其雙夾緊臂配重錘的優(yōu)化設(shè)計模型。并運用MATLAB工具箱的非線性約束優(yōu)化函數(shù)對該模型進行了求解,得到滿足各項約束條件的最優(yōu)解。 最后,將優(yōu)化得到的機構(gòu)尺度及配重的結(jié)果代入總位移方程與平面力系平衡方程,聯(lián)立求解,從機構(gòu)及車輛的運動、受力、空間三個方面校核機構(gòu)尺度與配重方案。經(jīng)驗證,本設(shè)計方案完全滿足設(shè)計要求,已經(jīng)為企業(yè)所采用。
【關(guān)鍵詞】：翻車機 機構(gòu) 優(yōu)化設(shè)計 位移方程 力學(xué)模型
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH237.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 課題的提出及來源10
• 1.2 國內(nèi)外研究綜述10-14
• 1.2.1 鐵道翻車機及其壓車機構(gòu)的發(fā)展史10-13
• 1.2.2 平面連桿機構(gòu)尺度綜合的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文采用的研究方法14-15
• 1.4 機械式翻車機簡介15-17
• 1.4.1 機械式翻車機構(gòu)成15
• 1.4.2 翻車機的工作過程15-17
• 2 車輛及其貨物重力載荷的計算17-28
• 2.1 本章概述17-18
• 2.2 貨物積料分布假設(shè)18-20
• 2.2.1 均勻分布假設(shè)18-19
• 2.2.2 偏載分布假設(shè)19-20
• 2.3 貨物翻卸過程分析20-21
• 2.4 貨物重力與重心求解21-23
• 2.4.1 貨物重力計算21-22
• 2.4.2 貨物重心計算22-23
• 2.5 車輛與貨物總載荷的求解23-27
• 2.5.1 車輛與貨物總重力24-25
• 2.5.2 車輛與貨物總重心25-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 3 壓車機構(gòu)位移方程與力平衡方程28-44
• 3.1 本章概述28
• 3.2 位移方程28-33
• 3.2.1 機構(gòu)的環(huán)路方程29-32
• 3.2.2 機構(gòu)關(guān)鍵點坐標(biāo)32-33
• 3.2.3 貨箱的位移方程33
• 3.3 力平衡方程33-41
• 3.3.1 機構(gòu)的力平衡方程33-38
• 3.3.2 車輛的力平衡方程38-40
• 3.3.3 力平衡方程聯(lián)立40-41
• 3.4 翻卸安全條件41-43
• 3.5 本章小結(jié)43-44
• 4 壓車機構(gòu)的初步設(shè)計與尺寸優(yōu)化44-57
• 4.1 本章概述44
• 4.2 機構(gòu)優(yōu)化模型的建立44-50
• 4.2.1 目標(biāo)函數(shù)45-47
• 4.2.2 優(yōu)化變量47-48
• 4.2.3 約束條件48-50
• 4.3 初值選擇與結(jié)束準(zhǔn)則50-52
• 4.3.1 初值選擇50-51
• 4.3.2 結(jié)束準(zhǔn)則51-52
• 4.4 優(yōu)化方法與優(yōu)化過程52-54
• 4.4.1 采用的優(yōu)化方法52-53
• 4.4.2 優(yōu)化過程的可視化53-54
• 4.5 尺度與配重優(yōu)化結(jié)果54-55
• 4.5.1 機構(gòu)尺度方案55
• 4.5.2 機構(gòu)配重方案55
• 4.6 本章小結(jié)55-57
• 5 壓車機構(gòu)尺度方案性能分析57-65
• 5.1 本章概述57
• 5.2 運動性能分析57-61
• 5.2.1 機構(gòu)運動分析58-59
• 5.2.2 車輛運動分析59-61
• 5.3 傳力性能分析61-64
• 5.3.1 夾緊力分析61-62
• 5.3.2 靠板支持力分析62-63
• 5.3.3 配重錘慣性力估算63-64
• 5.4 空間分析與驗證64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻66-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況68-69
• 致謝69-70

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 董惠敏;王德倫;;StephensonⅢ型六桿間歇機構(gòu)近似函數(shù)綜合自適應(yīng)方法[J];大連理工大學(xué)學(xué)報;2012年04期

2 劉安心，楊廷力;平面連桿機構(gòu)近似綜合的連續(xù)－優(yōu)化法[J];機械設(shè)計與研究;1996年03期

3 褚金奎,李連成;平面連桿機構(gòu)尺度綜合專家系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[J];機械科學(xué)與技術(shù);2005年09期

4 劉安心，楊廷力;平面任意復(fù)雜機構(gòu)位置分析的連續(xù)法[J];機械科學(xué)與技術(shù);1994年02期

5 劉安心，楊廷力;連續(xù)法在機構(gòu)運動綜合中的應(yīng)用[J];機械設(shè)計;1995年07期

6 鄒慧君,藍兆輝,王石剛,郭為忠;機構(gòu)學(xué)研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景[J];機械工程學(xué)報;1999年05期

7 周洪,鄒慧君;基于機架桿方向結(jié)構(gòu)誤差優(yōu)化綜合曲柄搖桿連續(xù)軌跡生成機構(gòu)[J];機械工程學(xué)報;2000年05期

8 王德倫,王淑芬,李濤;平面四桿機構(gòu)近似運動綜合的自適應(yīng)方法[J];機械工程學(xué)報;2001年12期

9 高峰;機構(gòu)學(xué)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢的思考[J];機械工程學(xué)報;2005年08期

10 楊廷力;機構(gòu)學(xué)理論研究進展[J];機械工程學(xué)報;1995年02期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李濤;基于簡單曲線自適應(yīng)逼近的平面連桿機構(gòu)優(yōu)化綜合理論與方法的研究[D];大連理工大學(xué);2000年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉程偉;C型翻車機結(jié)構(gòu)及載荷分析[D];大連海事大學(xué);2011年

2 杜勇;翻車機系統(tǒng)研究及優(yōu)化設(shè)計[D];武漢大學(xué);2004年

3 馬超;某八桿十副機構(gòu)型與尺度綜合的研究[D];大連理工大學(xué);2009年

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本文編號：1070358