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后滚筒式清扫车滚扫性能仿真及优化研究

作　者: 冯有宁
导　师: 卞学良
学　校: 河北工业大学
专　业: 机械工程
关键词: 后滚筒式清扫车 UG 仿真 ADAMS 刚柔耦合
分类号: U469.691
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着国内城市化建设和公路里程数的增加,清扫车发挥着越来越重要的地位。针对国内市场曾经广泛应用的机械式清扫车,我国近年自主研发了后滚筒式清扫车,它很大程度上提高了机械式清扫车的清扫性能。与现今国内市场的真空式清扫车相比,其更适合国内实际路况,并具有结构简单、能耗低的优点,符合国家节能减排的方针政策,具有重要的研究意义。本文针对后滚筒式清扫车工作装置进行了分析与仿真,研究其在工作过程中垃圾颗粒的运动情况。首先,建立工作装置工作过程中垃圾颗粒运动轨迹的理论模型,并利用MATLAB进行编程,对其理论轨迹进行仿真分析,通过设计参数的改变对其理论轨迹进行优化。其次,利用UG软件建立工作装置的简化实体模型。最后,将实体模型导入ADAMS,并考虑了工作装置中刷苗的柔性特性,利用ADAMS建立工作装置的刚柔耦合的虚拟样机模型,并对其工作过程进行仿真,分析垃圾颗粒在运动过程中与各部件接触情况,以及垃圾颗粒的运动轨迹,从而进一步验证理论模型的正确性。通过理论分析,得出影响清扫性能的主要参数。其整车清扫性能取决于整车行驶车速与滚刷转动速度的比值,垃圾颗粒的运动轨迹又与刷苗最大变形量、前挡板与地面夹角、下刷上传角和上刷抛出角有关。通过仿真研究对部分主要影响参数进行了验证,进一步证实各主要参数对清扫性能的影响。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-16
  1-1 引言  9
  1-2 国内外清扫车现状  9-12
    1-2-1 清扫车的分类  9-10
    1-2-2 国内外常见清扫车的特点  10-12
  1-3 后滚筒式清扫车的的研究现状  12-14
  1-4 本文研究的主要内容  14-15
  1-5 本章小结  15-16
第二章后滚筒式清扫车工作装置数学模型的建立  16-25
  2-1 现代接触动力学基本理论  16-17
  2-2 后滚筒式清扫车清扫过程  17-19
    2-2-1 整体清扫性能  17-18
    2-2-2 工作装置的结构及工作过程  18-19
  2-3 垃圾颗粒运动轨迹的理论分析  19-24
    2-3-1 刷苗将垃圾颗粒弹起  19-21
    2-3-2 下滚刷将垃圾颗粒上传  21-22
    2-3-3 上滚刷将垃圾颗粒抛入垃圾箱  22-24
  2-4 本章小结  24-25
第三章基于MATLAB对理论轨迹进行优化  25-31
  3-1 MATLAB简介  25-26
    3-1-1 MATLAB基本介绍  25-26
    3-1-2 MATLAB基本特点和优势  26
  3-2 基于MATLAB进行理论轨迹分析  26-30
    3-2-1 构建仿真轨迹方程  26-27
    3-2-2 利用MATLAB编写仿真程序  27-28
    3-2-3 利用MATLAB仿真运动轨迹  28-30
  3-3 本章小结  30-31
第四章工作装置实体模型的建立  31-38
  4-1 Unigraphics基本介绍  31
  4-2 主要部件模型的建立  31-35
  4-3 工作装置模型装配  35-37
  4-4 本章小结  37-38
第五章基于ADAMS仿真分析  38-54
  5-1 ADAMS基本介绍  38-40
  5-2 ADAMS刚柔耦合的实现  40-41
    5-2-1 刚柔耦合  40-41
    5-2-2 柔性体的生成  41
  5-3 刷苗柔性文件的生成  41-45
  5-4 虚拟样机系统的建立  45-49
    5-4-1 前处理  46-47
    5-4-2 柔性体替换  47-48
    5-4-3 约束添加  48-49
  5-5 系统仿真分析  49-53
  5-6 本章小结  53-54
第六章结论与展望  54-56
  6-1 总结  54
  6-2 展望  54-56
参考文献  56-59
附录A  59-60
附录B  60-61
致谢  61

后滚筒式清扫车滚扫性能仿真及优化研究

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