靶室內(nèi)部維護(hù)設(shè)備設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、本課題來(lái)源于國(guó)家重大科研項(xiàng)目“神光Ⅲ”工程，所研制的靶室內(nèi)部維護(hù)設(shè)備用于主機(jī)激光裝置項(xiàng)目中靶室內(nèi)部維護(hù)。大型激光實(shí)驗(yàn)裝置日常的拆卸維護(hù)水平要求苛刻。維護(hù)設(shè)備不單須含有常規(guī)高空作業(yè)設(shè)備的所有功能，同時(shí)能應(yīng)對(duì)狹窄、潔凈等靶場(chǎng)特殊的復(fù)雜工作環(huán)境，因此項(xiàng)目亟需專用的靶室內(nèi)部維護(hù)設(shè)備輔助完成靶室作業(yè)任務(wù)。課題研制設(shè)備具有大型重載、多自由度、工作范圍大、收縮體積小等特點(diǎn)，滿足具有特殊要求的靶場(chǎng)作業(yè)需求，也能擴(kuò)展至類似具有特殊要求的維護(hù)設(shè)備研究。

2、r>　　本文首先根據(jù)靶場(chǎng)復(fù)雜的環(huán)境和任務(wù)需要，通過(guò)對(duì)比不同高空作業(yè)設(shè)備方案，提出了一種新型的可伸縮工作平臺(tái)方案。采用Pro/E建立設(shè)備三維模型，對(duì)其工作原理、結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了詳細(xì)論證，擬定了靶室內(nèi)部維護(hù)設(shè)備的總體方案及各組成部分的方案。其次，詳細(xì)設(shè)計(jì)了靶室內(nèi)部維護(hù)設(shè)備的伸縮工作臺(tái)、豎直伸縮臂和底盤(pán)系統(tǒng)等主要系統(tǒng)，然后，對(duì)豎直伸縮臂穩(wěn)定性和各種工況下整車抗傾翻穩(wěn)定性進(jìn)行了核算。
　　靶室內(nèi)部維護(hù)設(shè)備的動(dòng)、靜態(tài)特性是影響設(shè)備性能的關(guān)鍵性

3、因素。本文基于ANSYS平臺(tái)對(duì)靶室內(nèi)部維護(hù)設(shè)備整機(jī)作有限元分析。在極限工作位置工況進(jìn)行模態(tài)分析，得到了整機(jī)的固有頻率和相應(yīng)振型，從而使整機(jī)工作時(shí)有效的避開(kāi)共振頻率，并為剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析提供了基礎(chǔ)。然后，在極限工作位置工況情況下加載進(jìn)行靜力學(xué)分析，整車和重要部件的有限元靜力的計(jì)算結(jié)果表明該設(shè)備的等效應(yīng)力均小于材料的許用應(yīng)力，滿足強(qiáng)度要求。整機(jī)和重要部件最大變形滿足設(shè)計(jì)規(guī)范中的剛度要求。
　　大型起重機(jī)械在工作過(guò)程中，由于慣性引起的

4、動(dòng)載效應(yīng)不能忽略，需要進(jìn)行多體系統(tǒng)動(dòng)力分析。本文基于D-H齊次坐標(biāo)變換對(duì)靶室內(nèi)部維護(hù)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，推導(dǎo)工作臺(tái)末端位移顯式表達(dá)式，確立了其可達(dá)工作空間，并為動(dòng)力學(xué)分析提供了基礎(chǔ)；其次，采取等效元素集成法建立了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程；然后，在ADAMS平臺(tái)對(duì)靶室內(nèi)部維護(hù)設(shè)備進(jìn)行了剛—柔耦合動(dòng)力學(xué)仿真，繪制出相應(yīng)的液壓缸受力曲線，為液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)，繪制了相應(yīng)的位移、速度和加速度曲線，分析了設(shè)備的工作空間的可達(dá)性及運(yùn)行穩(wěn)定性；最后，以伸