3噸叉車的門架系統(tǒng)設(shè)計【說明書+CAD】

3噸叉車的門架系統(tǒng)設(shè)計【說明書+CAD】,說明書+CAD,3噸叉車的門架系統(tǒng)設(shè)計【說明書+CAD】,叉車,系統(tǒng),設(shè)計,說明書,仿單,cad 南京工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯 原 文 題 目： Simulation of an SM90 door system in ADAMS 原 文 來 源： European ADAMS User' Conference 學(xué) 生 姓 名： 孫軍 學(xué) 號： 201080429 所在院(系)部： 機械工程學(xué)院 專 業(yè) 名 稱： 機械電子工程 SM90門系統(tǒng)在ADAMS的仿真 Edward de Jong,Christiaan Wattèl NedTrain Consulting BV 介紹 如今，荷蘭鐵路（NS）處理的火車乘客人數(shù)以每年約6％的速度強勁增長。這意味著，現(xiàn)有鐵路車輛的可用性和可靠性對運營商和NS乘客具有重大意義。當(dāng)然列車運行的效率也將對它的工作穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。最重要的措施表明列車服務(wù)的效率是因為眾多“技術(shù)上的延誤”。這意味著眾多延誤是因為（技術(shù)）失敗，這直接影響列車運行和導(dǎo)致延誤超過3分鐘。 坐火車旅行時，行車時間取決于行駛距離、剎車/加速性能以及在中途站停車時間等方面。這一次是離開或進入火車乘客人數(shù)，門的幾何形狀，開啟和關(guān)閉門的動作決定。列車停車時間的長度從約60秒至180秒。門打開或關(guān)閉所需的時間大約是6秒。這意味著，開關(guān)門所需的時間可高達20％的總停車時間。任何減少開關(guān)門時間的措施，將更好的直接減少停機時間和達到更好的性能。 在開啟和關(guān)閉門的運動結(jié)束時，門被推離中心位置，這導(dǎo)致系統(tǒng)中產(chǎn)生一個預(yù)緊力。橡膠停止時的位置和狀態(tài)確定了門系統(tǒng)中開啟或關(guān)閉時的位置上產(chǎn)生的預(yù)緊量，為了以防這些停止塊在磨損、沉陷或維護過程中被修改而退化，這可能導(dǎo)致運行失敗。門不能關(guān)閉，鎖定或不留在打開位置。這些故障導(dǎo)致列車延誤和門的故障卻從運行中排除。關(guān)閉列車門時一個故障的影響可能是積極的，當(dāng)檢測到門板之間有什么東西時。門運動速度變化表明了可能有物體在門板之間，這導(dǎo)致列車門自動打開了。然而擋在門板中間的物體的特點決定了門的響應(yīng)而且并不一定會自動導(dǎo)致門板的反向運動。在這種情況下，關(guān)閉動作可能不會停止，這會使乘客受傷或處在危險的狀況。減少門的關(guān)閉時間將因此還需要審查障礙抑制系統(tǒng)的正常運行。這種安全系統(tǒng)需要對物體的形狀大小超過65-70mm。較小的對象將不會被檢測到，門也將不會打開。 本次調(diào)查的目的 因為NS客運是我們最重要的客戶，我們正在積極尋找有利于我們的客戶的任何可能性，并進行改善。專業(yè)車輛由于NedTrain咨詢，我們必須看清楚在各次列車系統(tǒng)存在的可能性和限制。隨著技術(shù)持續(xù)不斷的發(fā)展，在多體軟件程序的幫助下將表現(xiàn)出提高了系統(tǒng)的功能。由于門系統(tǒng)復(fù)雜的三維機制和需要工程領(lǐng)域內(nèi)的廣泛互動（機械、電氣和氣動），以前的分析方法被證明是限制在一定的復(fù)雜程度內(nèi)的。但多體模型會讓我們更直觀的觀察在列車門的運動中發(fā)生的各種現(xiàn)象。定義以下參數(shù)： ●通過不同的幾何性質(zhì)的分析觀察列車門的開啟和關(guān)閉動作 ●安全失效分析 ●障礙抑制設(shè)備控制器的改進 ●檢修優(yōu)化 ●探討改進控制器的可行性和效益 ●列車運行和風(fēng)力與門運動的關(guān)系 ●乘客誘導(dǎo)力量與門運動的關(guān)系 為了確定模擬的附加值，SM90列車門系統(tǒng)的ADAMS模型已開發(fā)。本報告將重點放在模型開發(fā)的第一步，并顯示上述目標(biāo)的可行性。這樣的結(jié)果將用來說服NS的乘客相信對列車門系統(tǒng)的這些改進是有益處的。系統(tǒng)描述圖1所示為SM90門系統(tǒng)的基本工作原則 圖1 SM90門系統(tǒng) 圖2 扭矩氣缸 按下“打開或關(guān)閉”按鈕，激活一個微處理器并提供充分的壓力在扭矩缸的驅(qū)動艙上。為了提高門的開閉速度，此缸的排氣艙通過脈沖寬度調(diào)制的減壓閥與大氣相連。微處理器通過改變流出量實現(xiàn)減壓。瞬時流量控制是在門的角速度和非線性控制器的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。微處理器可以通過一個增壓閥提高排氣艙的壓力從而來降低門的速度。裝置這個增壓閥的作用是為了以防萬一門的角速度過高從而超過某一閥值。這是一個普遍的規(guī)則，通過控制排氣艙從而使粘滑現(xiàn)象降到最低。壓力差導(dǎo)致扭矩缸活塞的位移,此位移結(jié)果作用在一個旋轉(zhuǎn)的圓柱體上（通過齒輪齒條傳動）。一處桿聯(lián)動將這旋轉(zhuǎn)作用在兩個門扇機制中。通過這樣的方法此位置與門位置之間建立了獨特的位置鏈接（通過非線性機械傳動方式）。扭矩氣缸的角位移通過位移傳感器測量?；诮嵌刃畔⒌奈⑻幚砥骺刂婆ぞ馗椎膶崟r位置從而確定門的位置。圖3所示為該模型的圖形表示。 圖3 ADAMS上門系統(tǒng)模型 仿真模型是能夠重現(xiàn)開啟和關(guān)閉門的動作。它由機械門系統(tǒng)（門板、桿、密封件、停止塊），氣動元件（活塞、高壓艙、氣動閥）和電子元件（測量和控制部件）組成。所有的系統(tǒng)已在ADAMS/View環(huán)境下建模。氣動系統(tǒng)的Saint Venant方程組已用于高壓艙氣體介質(zhì)的狀態(tài)描述。該模型已被測量結(jié)果驗證，圖4顯示了在關(guān)門操作中的系統(tǒng)響應(yīng)。 圖4關(guān)門操作過程中的狀態(tài)響應(yīng) 圖5關(guān)門過程中的計算響應(yīng) 在開門過程中開啟腔壓力從1bar到10bar迅速增加，而關(guān)閉腔的壓力下降并由控制器控制以保持門所需的運動。由于活塞運動，開啟腔的壓力改變了一點導(dǎo)致體積增加。在開啟門期間這種現(xiàn)象是清晰可見的，因為機械系統(tǒng)通過越過中心位置導(dǎo)致了一個很高的開啟速度。在t=5時門已經(jīng)關(guān)閉而開啟運動開始。測量結(jié)果和計算響應(yīng)呈現(xiàn)良好的對應(yīng)。當(dāng)在中心位置是壓力暫時增加，這在測量圖中比計算響應(yīng)圖中顯示的更加明顯。這是由于現(xiàn)有的旁通閥，通過與關(guān)閉腔的連接限制了壓力的快速下降。此閥并未在計算機中建立模型。 門沉降 在火車的運行中，門中停止塊的位置會因為磨損、橡膠或鋼構(gòu)件的塑性變形或維護操作而改變。據(jù)了解，在實際過程中，這些停止塊的錯位會導(dǎo)致門不能關(guān)閉或者門在閉合位置的預(yù)緊力不足。同樣，門板的制導(dǎo)機制也被證明會因為這種現(xiàn)象而導(dǎo)致強度失效。要研究這種現(xiàn)象，停止塊的位置精度已被更改為1mm。圖6和圖7所示為開啟和關(guān)閉動作時凸起停止塊的壓力和推力（只顯示開啟動作） 圖6不同的凸起停止塊位置：壓力計算響應(yīng) 圖7不同的凸起停止塊位置：推力計算響應(yīng) 很明顯，壓力顯示表明只在開啟或關(guān)閉動作結(jié)束時和標(biāo)準(zhǔn)情況有偏差。推力作用在凸起停止塊上，因此門的制導(dǎo)機制增加約190％。這表明凸起停止塊位置的微小偏差也會造成嚴(yán)重的影響。由于火車的運行導(dǎo)致的門移動 出于安全原因，顯而易見的是列車門在列車運行的時候應(yīng)是關(guān)閉的。在外力作用在門上時，門不應(yīng)該出現(xiàn)明顯的位移。例如，當(dāng)火車通過隧道或乘客靠在門上時。當(dāng)這些情況發(fā)生時，該系統(tǒng)應(yīng)進一步推到鎖定位置。例： ●車速160km/h：運行的火車在一米的距離上運行速度為200km/h ●倚靠乘客：800N，400N每扇門因為車速產(chǎn)而添加到模型中的力如下圖所示 圖8作用在門板上的力與門位移的關(guān)系 最大側(cè)向位移約為1mm。制導(dǎo)機制的最大位移約為1000納米。結(jié)果表明，門應(yīng)該被進一步推到鎖定位置。 總結(jié) 機械、氣動、電子系統(tǒng)都集成在一個模型中的SM90門系統(tǒng)多體模型已經(jīng)被開發(fā)出來了。雖然模型需要依據(jù)真實情況進行改善，但仿真結(jié)果還是具有前瞻性的。進一步改進模型必須綜合包括氣動室中的橡膠密封件的摩擦和減壓閥速度的實施。 它已被證明，目前的模式是有能力處理各種現(xiàn)實生活中的問題與現(xiàn)有的門系統(tǒng)的運作。該模型的初步結(jié)果將可用于顯示多體仿真的好處，為今后改進SM90列車門系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。