为解决剪叉式液压升降平台结构传统设计方法存在的参数变化趋势求解困难的问题,以某单层升降平台设计为例,借助MathCAD软件,对油缸运动过程中各个位置的受力进行曲线分析,找到了最佳设计参数。基于MathCAD软件的设计方法主要包括结构设计、液压缸相关参数的计算和销轴的校核,并给出了最终的三维设计模型。文中推导的公式,对液压驱动的升降平台的设计,有一定的工程借鉴意义。

剪叉式升降平台的工作平台起升阶段速度变化率大、缓冲时间长、运动不稳定,针对这些问题,对其工作平台的速度控制系统进行了研究。首先,用速度瞬心法建立了工作平台的起升速度函数,通过分析得到了工作平台运动不稳定的原因;然后,根据剪叉式升降平台的工作原理设计了一套液压控制系统,并建立了其相对应的速度控制系统的数学模型;最后,利用Simulink对工作平台的速度控制模型进行了仿真实验,并将其对传统PID控制和模糊PID控制下的系统性能分别进行了对比分析。研究结果表明:在系统性能方面,与传统PID控制相比,模糊PID控制对阶跃信号的调节时间明显缩短;且在0.5 s处工作平台的速度即达到稳定,无超调现象出现,同时也消除了系统起升阶段的振动,能够将工作平台速度快速稳定在期望的速度,具有比传统PID更好的控制性能和运动稳定性。

针对单级剪式升降平台在工作中出现液压缸推力较大问题,建立力学模型,分析液压缸安装位置与剪叉臂铰接位置及推力的函数关系,提出采用遗传算法结合SQP法对液压缸安装位置进行优化,以推力最小为目标,在MATLAB软件中实现优化结果。结果表明:此法比传统遗传算法液压缸推力减小了5.2%,比原始方法减少了27.7%,证明此法有效,为同类型优化设计提供一定的参考。

简述剪叉式升降平台的特点和基本结构。利用虚位移原理计算液压缸的受力。分析极限状态下的升降平台的受力状况,继而利用ANSYS软件对叉臂进行仿真分析,并根据分析结果优化结构。

设计了一种测试用剪叉式升降平台,依据机构简图分析了液压缸铰接点位置参数与液压缸和水平面夹角θ之间的关系。利用ADAMS建立了升降平台的虚拟样机模型,通过仿真确定了铰接位置的关键参数值,求得耳环与剪叉臂夹角β 1(β 2)为60°时液压缸在最低位置的输出力最小。运用AMESim建立液压系统模型并进行仿真分析,得到了液压缸推力随升降平台升降高度变化的曲线,通过与相应的设计数据以及ADAMS仿真数据进行对比,验证了设计的可行性和仿真的正确性。对液压系统中双单向节流阀进行调节,减少了升降平台升降过程中的速度波动,提高了机构运动的稳定性。