原创《剪叉式液压升降机结构的优化设计》：本文关于优化设计论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
摘 要：随着剪叉式液压升降机的广泛应用,本文主要对剪叉式液压升降机进行受力分析及力学模型的构建,通过设计分析得出液压缸的位置与举升力的关系,并采用软件ADAMS对其结构优化,得出最优解,具有实际效益及工程价值.
关键词：剪叉式；液压升降机；结构优化
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.039
1 概述
随着社会经济的快速发展,一些高层建筑也相继拔地而起、基础设施的建设速度也在不断加快,这也使得高空作业设备需求量急速增加,而剪叉式液压升降机也受到广泛应用.顾名思义,剪叉式液压升降机的起升部分采用的是剪叉式、剪叉式机构是一种折叠机构、可收缩可展开,不使用时处于收缩状态、方便运输和储存；使用时处于展开状态、可缩短搭建时间,且该机构具有承载能力大、可操作范围广、安全系数高、工作稳定等特点,其应用范围较广泛、可应用于设备安装、路灯维修等高空作业.
2 剪叉式液压升降机结构的优化设计
剪叉式液压升降机主要由三个部分组成,即操作平台、起升机构和底座,,操作平台位于剪叉式液压升降机的最上部且四周装有护栏、为工作人员提供操作环境,承载能力大、保证工作人员的安全；起升结构位于整个升降机的中部、主要用于调节起升高度、其中的剪叉臂是整个升降机的核心部件之一、其内壁和外壁通过销轴相链接,可根据起升高度选择不同的剪叉臂架数目（有单剪叉式臂、双剪叉式臂、多剪叉式臂）；底座位于最底部.升降机内侧配置液压缸、为升降机的正常工作提供动力、且由于液压的作用保证升降机的稳定性,使其在断电或无动力的情况下、不会突然下落、也保障了工作人员的人身安全.根据移动方式不同分为固定式、牵引式及移动式剪叉式液压升降机,三者最大的区别是采用的底座结构形式不同,固定式升降机底座结构简单、只安装一副导轨和槽钢；牵引式升降机装有柴油机或驱动器等部件、靠柴油机或电力驱动；移动式升降机底座装有电瓶、控制器等部件；可根据运行成本及使用功能来选择不同的升降机.本文以固定式升降机进行受力分析及优化设计.
如图1所示,假定铰链约束是理想约束,根据虚伪移原理可得出公式1：
∑（Pxiδxi+ Pyiδyi+ Pziδzi）等于0 （1）
由图1可得出公式2：
Pyδyp- Pxδxp- GδyG等于0 （2）
且Px等于Pcosφ,Py等于 Psinφ,xp等于（L/2+f）cosθ, yp等于（L/2+f）sinθ,
yG等于Lsinθ,经运算、代入得出公式3：
（3）
由图2所示,选用相对称的两幅剪叉、液压缸布置在两幅剪叉之间、推动安装在一对剪叉臂的横梁上,根据几何关系可得公式4：
（4）
其中：P为液压缸活塞推力；G为台面荷重；L为剪叉杆长；s为安装点与滑块的距离；f为活塞推动横梁的安装点和剪叉中心孔的间距；θ为L与水平面的夹角；φ为液压缸与水平面的夹角；Pxi、Pyi、Pzi为作用在x、y、z轴上的主动力分量；δxi、δyi、δzi为作用在x、y、z轴上的虚位移分量.由公式3可以看出当台面荷重G不变时,P随着θ、φ的变化而变化,而θ、φ的大小由与结构尺寸存在一定关系；由公式4得出当s、f一定时,随着升降、φ隨着θ的变化而变化.
采用软件ADAMS对其进行结构优化,优化过程中、液压缸运行路径及速度不变、只改变支撑点的坐标值,其中设计变量1、2分别为液压缸安装点的纵坐标、横坐标,由几何关系确定参数的初值：f等于200mm、s等于220mm,最大举升力P等于57.70kN,最大高度H等于917mm（最大高度不低于900mm）,优化见过如表1所示,在第八组数据时、最大高度无法满足最大高度要求、因此第七组数据为最优结果,根据相关数据,运用几何计算求得f等于18.57、s等于226.38.
3 结论
本文主要对剪叉式液压升降机进行受力分析及力学模型的构建,通过设计分析得出液压缸的位置与举升力的关系,并采用软件ADAMS对其结构优化,得出最优解,具有实际效益及工程价值.
参考文献：
[1]陈四华,周果,邓忠凯.剪叉式液压升降机的设计[J].机电设备,2015,32（S1）：7-10.
[2]石桐宁.剪叉式升降机构稳定性分析与结构优化[D].哈尔滨理工大学,2017.
作者简介：陈传燕（1987-）,男,本科,助理工程师,从事设备管理与技术支持工作.
优化设计论文参考资料：
结论：剪叉式液压升降机结构的优化设计为大学硕士与本科优化设计毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料下载，关于免费教你怎么写优化设计方面论文范文。
