异构双缸串联调平机构铰点布置研究及优化.pdf

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1、第28卷第1期2015年1月机电产品开发与刨新晰el叩In蚰t＆I帅州砒i0札ofM∽hinery＆El∞晡calPr讪lctsVoI．鹊．NO．1Jan．．2015文章编号：1002—6673(2015)Ol-026-03异构双缸串联调平机构铰点布置研究及优化张君(中国煤炭科工集团太原研究院，山西太原030006)摘要：论文研究了一种相似三角形异构双缸串联调平机构，发现当被动调平油缸与主动调平油缸缸径比的平方等于相似比时，调平误差和调平油缸受力满足设计要求。最后。将此机构铰点布置概括为有约束非线性多目标数学规划问题，以调平误差和调平油缸受力为

2、目标函数建立数学模型，应用Madab优化工具箱中6驷alattajn函数进行多目标优化设计。关键词：调平机构；调平误差；多目标优化；相似三角形中图分类号：7IHl22文献标识码：Adoi：10．3969，j．is蚰．1002—6673．2015．01．009Hetem萨neo吣DupIlexseri砒LeV棚ngM优蛔nismlnn寥PointLayo毗确戳曩rchandop吐nAiz

3、monzHANG蛔(1ⅥyllaIlImdtllteofchillacoalTeclulolog)rE唔neeriIlgGroup，Taiy啪shaIl五030

4、006，chilla)Ahtlllct：Inthispaper，westudyakindofsiIIlilartri觚gleshetemgen∞usduplexserialleveliIlgm∞hallism，foundthtwhenlevelingoilcylinder锄dactive，p酗sive，cylinderboremtio0fsqIl呲tll锄，equaltosimil盯e肿rofleveling蚰dlevel—ingoilcylinderforcemeet山edesignrequi他ments．Finally，而utlIeagen

5、cyhingepointlayout鲫m嘶zed鹊aco璐嘶nednoIllinearmulti—objectivem如ematicalpro孕枷lIIingpmblem，tlIeemrofleveling锄dlevelingoilcylinderforce鹊objectivefhnctiontoestablishmathematicalmodel，tlleappHc“帆ofMadaboptimi动止iontoolb‘Ⅸf如al砌nfIlIlctionfbrmtllti—objectiveoptimizationdesign．1K

6、eywoms

7、：levelingmechanism；1e、陀liIlgerror；n“do场ecd、他opdIIli撕on；similarnjmldes0引言调平机构是高空作业平台、叉装车以及消防车、锚杆钻车等设备的重要组成部分．其调平效果直接影响着整机的工作性能。调平机构包括自重调平机构、平行四连杆调平机构、链条链轮调平机构、静液压调平机构和电液调平机构【q。双缸串联调平机构是一种静液压调平机构，结构简单，动作平稳连续，在不大于30m的设备上有着广阔的应用市场闭。目前．国内对双缸串联调平机构的研究主要集中在同构双缸串联调平机构，研究的主要方向包括调平铰点布

8、置规律的研究、调平误差分析翻、调平铰点布置优化柳。但是关于异构双缸串联调平机构，几乎没有相关文献涉及。国外。异构双缸串联调平机构已有广泛的应用，但相关的文献很少涉及。本文提出了一种相似三角形异构双缸串联调平机构，研究了其铰点布置规律，并通过分修稿日期：2014—08—26作者简介：张君(1986一)。女，山西太原人，助理工程师。2012年毕业于太原科技大学，获得工学硕士学位。析将其抽象成一个以调平误差和调平油缸受力为目标函数的有约束非线性多目标数学规划问题。并得到优化结果，用以指导工程实际。1异构双缸串联调平机构简介如图1所示，本文研究的是一种

9、相似三角形异构双缸串联调平机构。该调平机构的主体部分是两只缸径和杆径完全不相同的调平液压缸。即主动调平油缸l和被动调平油缸3。主动调平油缸连接在转台和臂架之间．被动调平油1．主动调平油缸2．臂架缸连接在臂架与工作平台之3．被动调平油缸4．工作平台间。两根液压缸有杆腔与有圈1异构双缸串联调平机构安杆腔相连，无杆腔与无杆腔装示意圈相连。根据流量相同原理。№1H咖m鲥嘲岫du一饯这样就能保证一根油缸伸长僦裟菡溉·开发与创新·1=排c∞一(半)(5)故调平误差为：△=阳=陋舭os-1(≤})(6)2．3油缸受力计算异构双缸串联调平机构的受力可以简化为：

10、F=n以，其中，M是调平油缸所受力矩，与工作平台和载荷有关。本文研究的是调平油缸受力的变化规律，与M的具体值无关，令M=1，Z是调平油缸对A2点的力臂