【《某除雪车的避障机构计算设计案例》1400字】

某除雪车的避障机构计算设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u4940某除雪车的避障机构计算设计案例 177681.1避障机构的作用 1277201.2避障装置的设计 1234071.3避障装置的优化 2206191.4最终方案 43041.5弹簧挂钩位置确定 5避障机构的作用由于实际道路情况远比实验室复杂，可能存在部分道路路况较差的情况，因此为推雪铲设计避障机构越过障碍物、保护铲刃起着至关重要的作用。避障装置的设计本装置采用双摇杆的基本设计。双摇杆如图5-1所示，双摇杆机构具有很强的优势，在利用铲体自身的动作实现避障的基础上，实现了可跨越高障碍，泛化性能强的特点。是工业界有着非常广泛的应用。图5-1双摇杆避障机构在避障运动中，若铲体后移过多或是归位过慢都会导致铲体中的积雪掉落，从而降低除雪效率。如上图虚线所示，为铲刃避让时的运动终态。除此之外，在进行铲体设计时，还要保证越障高度能够达到9cm，以满足我国国情，但是铲刃仍要给予地面足够的线压力，否则难以清除道路积雪；还有铲刃的运动路线呈现上凸曲线时最优。现给出章节3中设计结果的一个简化模型如图5-2。图5-2原设计避障机构简化模型利用Adams进行模拟分析。结果如图5-3所示，图像以A建立坐标系。图5-3原设计避障机构避障时A点仿真曲线综合分析可以发现，在进行避让时A点会越过x轴达到y的负半轴，说明当铲刃的避障曲线会越过路面，这与实际情况相悖，当A切与地面时，便会被地面卡死，除此之外该铲体的实际越障能力也只有55mm，达不到国家要求，因此，该方案不具备越障能力，需要后续优化。避障装置的优化避障机构的4个绞点受结构限制，无法轻易变动。主要有以下几点：下连杆的4点较低的同时应稍高于1点，形成较小的夹角，上连杆的3点稍低于2点，便于传递动力的同时也有利于抬升铲刃和前倾。1和2点距离不应过近，否则会降低结构稳定，避障抬升高度也会降低。前托架的下部应该大于15cm，以满足坡度给避障机构带来的影响。弹簧的拉力方向应该与四杆机构具有合适的相对位置，上连杆应与推雪铲夹角要求大于180°根据上述限制，可以确定参数如下：绞点1和4与地面的距离分别为：y1=250mm，y2=270mm；对于绞点2，由于避障装置的整体结构y2max=800mm利用Adams仿真，通过观察A点的运动轨迹，去调试最合适的参数取值。图5-4x2分析图5-4可得，在合理范围下，随着x2的增大、x3的减小，y3的增大都有利于提高铲体的避障能力，加快A的抬起速度，但是x2对其影响不明显，主要是x3和y3在影响着A的迅速抬起。因此三种参数的取值范围以此为989mm≤x2≤1073最终方案最终的设计方案如图5-5所示：图5-5改进后避障机构模型各点结果分别为：V1图5-6改进后的A点运动仿真发现A的运动轨迹为上凸函数完全符合要求，并且遇障时抬起迅速，符合设计要求。弹簧挂钩位置确定行驶过程中，铲刃应给予道路表面一定的线压力，因此有必要采用弹性元件辅助给力。弹簧链接在前托架和前铲之间，当弹簧处于下连杆平行状态或拉力经过V4图5-7避障机构上极限位置考虑多方面要求，最终弹簧挂钩的位置在708,912,(1008,358),避障机构处于静止状态时，