混凝土泵车操纵性特性研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第10卷第3期中国工程机械学报VO1．1ONo．32012年9月CHINESEJOURNALOFCONSTRUCTIONMACHINERYSep．2012混凝土泵车操纵性特性研究高云，李建涛，张涛，谢红杰(三一重工泵送研究院，湖南长沙410100)摘要：基于微积分、理论力学以及机械原理等基础理论，对混凝土泵车臂架末端速度进行了理论推导，并且在推导的同时，建立了混凝土泵车的动力学分析模型．分别对相同的泵车臂架模型进行了理论计算和数值计算，并且对计算结果进行了对比分析，二者结果吻合非常良好．关键词：混凝土泵车；操纵性；臂架末端速度；油缸

2、运行速度中图分类号：TU646文献标识码：A文章编号：1672—5581(2012)03—0369—05C0ntroUabilitystudyonconcretepumptrucksGAOYun，LIJian—tao，ZHANGTao，XIEHong-jie(SanyHeavyIndustryConcretePumpInstitute，Changsha410100，China)Abstract：Basedonsuchbasictheoriesascalculus，theoreticaldynamicsandmechanicalprinciple，theboom—end

3、velocityistheoreticallydeducedforconcretepumptrucks．Meanwhile，relevantdynamicalanalysismodelisestablishedandconductedviatheoreticalmethodandnumericalcomputations．Byemployingacomparativeanalysis，itisfoundthatbothresultsarecoincided．Keywords：concretepumptruck；cOntrOllabi1ity；boom—endveloc

4、ity；cylindermovementvelocity混凝土泵车是将混凝土泵的泵送机构、用于布料的臂架和支撑机构，集成在汽车底盘上的专用车辆．关于操纵性的研究，目前大多是集中在汽车领域_1I4]．针对混凝土泵车臂架的操纵性，则研究很少，本文则对泵车操纵性中的一个重要问题进行了理论研究．泵车的操纵性特性研究是泵车研究分析中的一项重要指标，泵车的操纵性是指泵车能够确切地响应操作人员指令的能力．在泵车的操纵性特性研究中，通常着重对臂架末端速度、臂架应力等参数进行研究．针对这方面的研究，目前大多都是处在试验测试研究以及数值仿真研究阶段，针对该领域的理论基础研究很少．为了更透

5、彻地研究臂架的操纵性特性，有必要对臂架的操纵性进行基础研究．本文对泵车在2种典型工况下的臂架末端速度进行了理论公式推导，推导得到的公式可为后续研究工作奠定一定的理论基础．1臂架操纵性的典型工况假设泵车的臂架为五节臂，本文分别推导2种工况：工况1是将臂架全部水平展开，在快挡位置运行臂架1油缸，让臂架1、臂架2、臂架3、臂架4、臂架5同时达到竖直状态(如图1所示)．图1中，Zt一表示1号油缸与转台之间的连接点，B一表示1号臂架与转台之间的连接点，B一。表示1号油缸与臂架之间的连接点，Bs—s表示5号臂架的末端端点．这里的数学问题可描述为：根据1号油缸的运行速度推导得到5号

6、臂架末端的运行速度．工况2是将臂架1竖直，臂架2、臂架3、臂架4、臂架5处于水平，在快挡位置运行臂架2油缸，让臂架作者简介：高云(1985一)，男，工学博士．E．mail：dutgaoyun@163．com学兔兔www.xuetutu.com中国工程机械学报第10卷1、臂架2、臂架3、臂架4、臂架5同时达到竖直状态(如图2所示)．图1工况1示意图图2工况2示意图Fig．1Schematicdiagramofease1Fig．2Schematicdiagramofease2图2中，B一。表示2号油缸与1号臂架之间的连接点，L一和L一。表示三角连杆的2个顶点，B一表示三角

7、连杆与1号臂架的连接点，Bz一表示1号臂架与2号臂架的连接点，B一。表示直连杆与2号臂架的连接点，Bs一3表示5号臂架的末端端点．这里的数学问题可描述为：根据2号油缸的运行速度推导得到5号臂架末端的运行速度．2臂架末端速度公式推导2．1工况1公式推导工况1对应的数学问题可进一步地描述为：当1号油缸伸长时，油缸推动臂架1发生绕B1—1点转动，此转动进而引起臂架5末端产生运动．因此，只需求出1号臂架的转动角速度．假设关键点B一，Z一以及B一z对应的位置为P，P以及P。，假设P与P。之间的距离设为L，P与Pz之间距离设为Lz，P。与P之间距离为Ls，P与P