混凝土泵车臂架故障两例

普茨迈斯特2001年产的一台大象BSF36．09型混凝土泵车,使用中曾遇到两起典型故障。     

有限元分析在混凝土泵车臂架设计中的应用

介绍了有限元分析软件及其在混凝土泵车臂架设计中应用的一般过程，为验证机械结构设计的合理性提供一种通用方法。     

混凝土泵车臂架可靠度分析

利用APDL语言建立了臂架的参数化模型,在置信水平95％的条件下应用PDS模块对混凝土泵车臂架进行了结构可靠度分析.执行循环1000次蒙特卡罗法计算,得到了臂架位移与应力的累积分布函数.进一步进行灵敏度求解,获得了影响臂架位移与应力的设计参数,得出了臂架长度与臂架宽度是两个主要的影响参数.使用响应面法分析,得到了两组关...     

混凝土泵车柔性臂架建模及逆动力学研究

根据机器人理论和拉格朗日方程建立了混凝土泵车柔性臂架的动力学方程,并在完整考虑柔性坐标的基础上进行了逆动力学问题的求解.利用所得的数学模型进行了计算机仿真,给出了完成同一末端轨迹目标时刚性模型和柔性模型所需要的驱动力.仿真结果表明建立柔性壁架模型是必要的,并为混凝土泵车机器人化和自动浇注奠定了基础.     

基于有限元分析的混凝土泵车臂架优化设计

在设计某型号混凝土泵车臂架I的基础上,利用有限元方法,对该臂架进行了静力学及频率分析,并根据分析结果,对所设计的臂架模型进行了优化改进,然后根据优化改进的设计结果再次进行了仿真分析,分析结果明显优于初始设计的模型,同时也证明了利用有限元分析的方法,对产品进行优化改良设计、缩短产品设计周期具有重要意义.     

混凝土泵车臂架结构的受力分析

将混凝土泵车臂架的自重视为均布载荷,并且考虑混凝土输送管和其内部混凝土的重量(下文简称管力),使得臂架结构受力更加逼近实际情况.针对实际设计中处理臂架重量和管力的情况,首先利用力学和数学知识对其进行数学建模,再利用有限元法和解析法分四种情形进行求解,得出四种情形下各节臂铰接点所受弯矩、剪力和铰支力.比较两种方法的计算结果,分析相对误差,以评价数学模型的准确性,为进一步合理设计混凝土泵车臂架结构提供参考.     

混凝土泵车臂架连杆机构创新设计

采用机构型综合的创新构思法,对现有混凝土泵车臂架系统连杆机构进行一般化处理,归纳出4种运动链型,通过不同构件的组合,得到13种新的非同构的机构型式,其中3种非同构型式对实际应用具有参考价值。     

基于BP神经网络混凝土泵车臂架故障预测研究

针对混凝土泵车臂架结构复杂,故障频繁发生的特点,提出了一种基于BP神经网络臂架故障预测方法。臂架在工作过程中,工况参数的不同直接影响到臂架关键点应变大小。基于此,引入BP神经网络,选取臂架倾角、臂架加速度作为输入量,臂架应变作为输出量,构建了3层BP神经网络模型。通过构造试验方案获取样本数据,随机选取训练集、测试集,利用MATLAB工具对BP神经网络进行训练和验证,并对臂架故障进行了预测。实例验证了BP神经网络对臂架故障预测方法的可行性,该方法的提出相对于传统的现场监控方法更简便,并为臂架工况参数的选择提供了基础支持。     

五臂混凝土泵车臂架变幅机构的仿真研究

通过ADAMS/VIEW软件模块建立某48m混凝土泵车臂架变幅机构的三维仿真模型,在ADAMS/VIEW模块中,以混凝土泵车5节臂架全部水平工况为基础,分别对第1、第2、第3、第4、第5节臂架进行由初始位置到最大位置间的运动仿真分析,得到了在10种工况下各节变幅油缸下各节变幅油缸受力曲线,并确定了各节臂架变幅油缸最危险工况时的最大受力.依据仿真出的各节臂架变幅油缸最大推力和拉力,分别计算出变幅油缸无杆腔和有杆腔的最大工作压力,为选择合理的臂架变幅油缸型号和臂架变幅机构优化设计提供了理论依据.     

混凝土泵车布料臂架系统多体动力学仿真

运用多体动力学理论和方法,建立一种混凝土泵车布料臂架系统动力学仿真模型,应用仿真模型对布料臂架系统进行了仿真研究,得出了该臂架系统各组成构件之间铰点的作用力变化规律,为布料臂架系统组成构件的结构参数设计提出了依据,尤其是为臂架系统连接件的应力应变疲劳寿命的评估分析以及关键结构件的最优化设计给出基本数据,这一研究为开发布料臂架系统虚拟样机打下基础.     

混凝土冲击载荷作用下泵车臂架动态特性分析

针对混凝土流动冲击载荷造成混凝土泵车臂架振动的问题,基于流速周期性变化表征函数的混凝土流动冲击载荷的近似数学模型,构建了能够准确反映臂架系统动态特性的模型并进行了模态分析与动态响应分析.以水平工况下动应力、位移和加速度的实车测试数据为依据,对泵车臂架系统的动态响应仿真结果进行了误差计算分析,测试和仿真结果表明:模态计算...     

基于柔性多体动力学的混凝土泵车臂架仿真分析

通过UG建立某混凝土泵车臂架系统实体模型,结合有限元分析软件ANSYS对各节臂架进行模态分析,并将模态分析结果保存为模态中性文件,导入运动学动力学分析软件ADAMS,建立泵车臂架系统刚柔混合模型,对其运动模型进行分析;将刚柔混合模型仿真结果与刚体模型仿真结果进行对比,表明刚性臂架系统与刚柔混合模型臂架系统的仿真有明显不同,臂架系统柔性化的的仿真结果更加接近实际。     

混凝土泵车臂架振动的动态特性

针对混凝土泵车输送管内周期性压力脉动载荷与末端摩擦脉动载荷造成泵车臂架系统振动的问题,采用刚柔耦合建模理论对某型号泵车包括臂架、液压油缸、支承连杆及输送管等部件在内的臂架系统创建虚拟样机模型并进行动力学仿真分析,分析分配回路延迟响应时间对泵车臂架系统振动的影响,并对泵车整车实物做振动测试。测试和仿真结果表明:输送管内压力脉动载荷与末端摩擦脉动载荷的联合作用造成臂架系统振动,其激励频率达到泵车臂架系统固有频率时引起臂架系统共振;缩短分配回路的延迟响应时间能够有效降低臂架系统振动的振幅。     

混凝土泵车臂架系统振动分析与实验

应用解析法对52m长混凝土泵车的五节臂系统进行振动特性分析。采用拉格朗日第二类方程和假设模态法建立了臂架系统的柔性多体动力学方程,基于建立的柔性模型对臂架系统进行了模态分析,并应用MATLAB软件对模态进行了数值求解,得出了臂架系统的前10阶固有频率及振型,并分析了不同的臂架参数对臂架系统固有频率的影响,最后通过现场测试实验对理论固有频率进行了验证。研究结果为臂架结构的进一步优化及系统振动的控制提供了理论依据。     

某型号泵车臂架刚柔耦合模型仿真研究

运用多柔性体理论和方法,结合混凝土泵车臂架系统三维模型,在臂架系统刚性模型的基础上,建立了其刚柔耦合模型;应用ADAMS软件分别对混凝土泵车臂架系统的刚性模型和刚柔耦合模型进行动力学仿真研究。并通过结果对比发现,刚柔耦合模型的末端轨迹和油缸受力更接近于实际情况,从而为臂架系统的设计改良提供了新的思路。     

基于时滞补偿方法的混凝土泵车臂架主动减振

混凝土泵车施工时,臂架末端的抖动影响设备和人员安全;在实施臂架减振控制时,臂架液控系统中的时滞问题又严重影响其减振效率。针对该问题,提出了一种适用于臂架结构的一步和多步预测补偿算法,基于臂架末端振动位移的历史数据,利用时间序列法对臂架的振动姿态进行提前预测,使预测出的臂架姿态尽可能地接近其实际情况,从而为臂架主动减振控制提供一个可靠的参考轨迹。基于该参考轨迹,控制每节臂上的液压油缸,对臂架进行反向加力,实现各节臂的联动抑振。仿真及外场试验结果表明,基于臂架振动姿态预报的时滞补偿算法能够对系统中的非线性时滞进行有效补偿,时滞补偿后的臂架主动减振控制策略能够使水平工况下臂架末端的振动位移幅值减小80%以上,取得了显著的减振效果。该种臂架主动减振控制方法在变排量、变姿态、变泵送料的情况下均可使用,具有高度的智能性和自适应性。     

混凝土泵车臂架位姿方程建立及相关参数分析

通过研究和分析一种混凝土泵车的臂架系统,得到混凝土泵车臂架系统的关节角与末端位置的正解和反解,为实现混凝土泵车臂架系统的自动化控制提供理论基础.论文利用机器人D-H法理论,建立混凝土泵车臂架系统数学模型.结果表明D-H法建立的混凝土泵车臂架系统的数学模型可以满足关节角与末端位置的正反解的求解过程,提出的反解方法满足混凝土泵车的实际工作特点和要求,也满足反解的唯一性要求.     

混凝土泵车浇筑过程机器人化探讨

对混凝土泵车布料机构的运动姿态调整采取了最优控制 ,解决了泵车机器人化的运动分析的臂解问题 ,论述了泵车动态分析中应解决和注意的问题 ,给出了泵车控制自动化的程序流程图和控制系统图 ,从而为提高泵车施工过程的自动化和泵车的机器人化提出了新的思路