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《伸缩臂叉车转向梯形机构优化模型的建立》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第21卷第2期机电产品开发与创新Vol.21,No.22008年3月Development&InnovationofMachinery&ElectricalProducts·制造Ma业r.,信20息08化·伸缩臂叉车转向梯形机构优化模型的建立121311姚凯,侯忠明,王佑君,李良,万云进,童科(1.第二炮兵工程学院,陕西西安710025;2.总后建筑工程研究所,陕西西安710032;3.第二炮兵青州士官学校,山东青州262500)摘要:通过研究伸缩臂叉车在前轮转向、四轮转向和蟹形转向三种转向情况下左轮与右轮的理想转角关系,结合车辆转弯过程中两轮的实际转角关系,建立了转向梯形机构的优化设
2、计模型。并通过实例计算和优化数据分析,验证了模型建立的正确性。关键词:伸缩臂叉车;梯形机构;优化设计;模型中图分类号:TH24文献标识码:A文章编号:1002-6673(2008)02-101-03!=∠CAE=∠BAC-∠BAE0引言"实=∠DBF=∠ABE+∠EBF-∠ABD222222伸缩臂叉车是将汽车起重机的伸缩臂结构与传统叉=arccosEB+AB-AE+arccosEB+BF-EF-#(1)2×AB×AE2×EB×BF车的装卸功能有机结合的产物。解决了传统叉车装卸高式中:AB—前桥主销中心矩;a=AE=AC=BD=BF—前度不够、不能越障作业等缺陷。桥梯形机构的臂长;#=∠
3、BAC=车辆在研发设计过程中,为保证车辆转向过程中所∠ABD—前桥梯形机构的底角;有车轮均绕同一瞬时转向中心转动,必须对转向梯形机"实—前桥右车轮实际转角;构进行优化设计。转向梯形机构的设计直接影响车辆操!—前桥左轮转角。纵的稳定性、运行的安全性和轮胎的使用寿命。伸缩臂叉装车转向梯形机构的设计相对复杂。由于作业环境是2转向过程中左轮与右轮图1转向梯形机构模型在仓库、码头等场所,伸缩臂叉车的转向设计要满足前的理想转角关系Fig.1Themodelof轮转向、四轮转向、蟹形转向三种转向形式。所以转向steeringtrapezium满足三种转向工况形式下,梯形机构的设计必须综合考虑三种转向
4、形式的要求,进其前桥的转向梯形机构需分别考虑前轮转向、四轮转向行综合模型建立。而不是满足前轮转向的单一要求。和蟹形转向三种情况下的两轮转角的理想转角关系,而1转向过程中左、右车轮实际转角关系的建立后桥则只需要考虑后两种工况的理想转角关系。因此,本文仅对前桥的转向梯形机构进行优化设计进行建模。某型伸缩臂叉车前桥主销内倾角为零,主销后倾角2.1前轮转向,后轮保持直线行驶的两轮转角关系为零,车轮外倾角为零。因此,转向梯形机构完全是一由阿克曼原理,如图2所示,左轮与右轮转角需满种平面机构运动,如1图示。由此可得其关系式:足如下关系:22EB="AB+AE-2×AB×AE×cos(∠BAC-∠E
5、AC)ctg"=AF/EFctg!=BF/FE(2)222EB+AB-AE∠ABE=arccosmm2×AB×AE#+GF$-%-GF&AF-BF22ctg"-ctg!===2GF/EF=EF=AB-2×AE×cos(∠BAE)FEFE222∠EBF=arccosEB+BF-EF2GB/BD=m-2d(3)2×EB×BFl若转向梯形机构满足上述关系,则两轮在转向过程收稿日期:2008-01-16中做纯滚动。则:作者简介:姚凯(1985-),男,安徽淮北人,助理工程师。-1ltan!(4)主要从事军事工程抢修抢建技术和工程机械设计研究;侯忠"1=tanl+tan!(m-2d)明(1960
6、-),男,陕西西安人,高级工程师。主要从事军事式中:!—前桥左轮转角;"1—前桥右轮在该工况工程抢修抢建车辆研究。下理想转角;m—前桥轮距;d—前桥车轮转臂;l—前101·制造业信息化·后桥轴距。n#1=!!1-!实/ni=1,2,...,n(9)2.2四轮转向工况下两轮转角关系i=1四轮转向工况如图3所示,其转向瞬时中心点位置式中:#1—该工况下的目标函数。改变,左轮与右轮转角关系为:(2)在四轮转向工况下的目标函数为:nm-2dctg!-ctg"=(5)l#2=!!2-!实/ni=1,2,...,n(10)i=1则有:式中:#2—该工况下的目标函数。-1tan"l/2(!2=tan
7、6)(3)在蟹形工况下的目标函数为:l/2+tan"(m-2d)n式中:!2—前桥右轮在该工况下理想转角;其余参#3=!!3-!实/ni=1,2,...,n(11)i=1数与上文相同。式中:#3—该工况下的目标函数。2.3蟹形转向工况下两轮转角关系(4)综合目标函数:由于该车在前轮转向工况下作业较多;前后轮同时转向工况下作业较少;蟹形转向只在特殊情况下使用;因此分别考虑各自目标函数的加权系数分别为0.85、0.1、0.05,故其综合函数如下:#
