【摘 要】
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在餐厨垃圾车市场中,侧装压缩式餐厨垃圾车凭借装载量大、吨垃圾运费低、操作方便和安全性高等优点,市场占有率高达56%。提料机构是餐厨垃圾车的核心部件,它的运动学、动力学特性和结构强度直接影响垃圾装载效率。目前国产侧装压缩式餐厨垃圾车的提料机构较国外产品普遍存在整备质量大的缺点,因此对提料机构展开分析与优化对于降低生产成本、节能减排具有一定的现实意义和实用价值。本文的研究工作主要有:(1)提料机构设计
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在餐厨垃圾车市场中,侧装压缩式餐厨垃圾车凭借装载量大、吨垃圾运费低、操作方便和安全性高等优点,市场占有率高达56%。提料机构是餐厨垃圾车的核心部件,它的运动学、动力学特性和结构强度直接影响垃圾装载效率。目前国产侧装压缩式餐厨垃圾车的提料机构较国外产品普遍存在整备质量大的缺点,因此对提料机构展开分析与优化对于降低生产成本、节能减排具有一定的现实意义和实用价值。本文的研究工作主要有:(1)提料机构设计建模与运动学、动力学仿真分析。根据餐厨垃圾车使用特点及技术要求,设计提料机构,建立三维实体模型,并进行虚拟装配,检查提料机构的干涉性和对称性。根据其工作原理和实际工况对提料机构进行运动学、动力学仿真分析,获得提料机构在运动过程中各关键部件的位移、速度、加速度曲线,以及关联铰接点的受力情况,得到拉杆支架、挂桶支架和连接杆的危险工况,为后续力学分析提供基础数据。(2)提料机构关键部件力学分析与轻量化设计。对提料机构的拉杆支架、挂桶支架和连接杆进行力学分析,获得应力和位移云图,校核其刚度强度是否符合要求,验证结构设计的合理性,同时为其轻量化设计提供依据。根据有限元分析结果,先利用Ansys Workbench的形状优化设计模块对拉杆支架、挂桶支架进行形状优化,切除多余材料,再选取其主要尺寸为优化设计变量,以质量、应力和位移为优化目标建立响应面优化模型,经过两级复合优化,降低了拉杆支架、挂桶支架和连接杆质量,实现提料机构轻量化。(3)样车试制与试验。根据优化后的参数试制样车,进行提料机构实载工况下的各项试验,结果表明,改进设计的提料机构运行平稳,工作可靠,综合性能达到设计要求。论文研究成果可用于企业相关产品的生产实际。
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