周宇明
浙江建正检测技术有限公司 浙江杭州 311403
摘要：某种类型的叉车驾驶座位强烈振动性能缺陷的研究，通过使用多体动力学的方法，充分考虑叉车的空间框架，灵活性和路面动态性能对叉车的影响。叉车驾驶基于约束耦合动力学模型动态特性仿真和评估。根据实验结果，验证了理论模型和仿真模型的正确性。在此基础上，利用椭圆轴转动转向轴，发动机的两个橡胶部件和框架连接在一起。在相同的条件下，仿真将改进车辆系统，并通过实验验证。实验结果表明，该研究具有重要意义。
关键词：约束；刚柔耦合；叉车振动
1前言
叉车在企业物流系统中起着重要的作用。是机械化装卸、堆垛和短途运输的有效设备。我国叉车行业发展迅速，但与国外产品相比，仍存在严重的振动、噪声、可靠性和舒适性的问题。由于振动机理的复杂性问题，不能简单地通过类比模仿就可以实现叉车的优异的机器振动性能和舒适，问题的根源不仅与组件的制造质量有关，更重要的是连接的耦合匹配。
本文中，驾驶员座椅和方向盘在工作状态下的振动可能是由发动机引起的共振或强迫振动引起的。为了找出原因并找到解决方案，测试分析系统用于测试方向盘和座椅的振动加速度。建立了车辆有限元模型，并进行了谐波分析。通过有限元分析和试验结果，对有限元模型进行了修正，仿真模型符合实验结果，并用于叉车结构的重新设计和再分析。避免振动和损坏，优化叉车结构。
2刚性和挠性耦
我们需要横向加强连接，这也是板块结构，影响相对较弱。由于转向桥可以来回旋转，所以在桥的中间，因为它是垂直连接到框架的，所以很难使用刚度。在叉车框架结构中，由于其结构是形图结构，因此，在横向的两侧承重是非常重要的，因此，根据实际情况，他的厚度和质量越大，如果为柔性体的叉车框架。框架箱内壁的两侧主要起到主轴承框架的作用，厚度相对较大。
2.1具有约束条件的刚性柔性耦合系统的动力学。
在刚性和柔性的耦合系统中，它被分为刚体和柔性体。刚体主要用于刚体系统，软件主要采用有限元法构造。当刚体和柔性体结合时，可以得到刚体和柔性多体系统的动力学方程。针对这种情况，根据牛顿力学方程分解的规律，对刚性多体系统的推导，可以将其分为运动方程，基于拉格朗日乘数定理计算，最后得出多体系统动力学方法。一般来说，空间中的刚体构件设为a，其连接坐标系统设为Oa、Xa、Ya和Za。它的起源是固定在刚体的物理中心，被称为质心的中心。可以表达ja惯性张量的质心坐标，外部力量作用于刚体，所以对于质心坐标原点，刚体质心的虚拟位移是一个虚拟的旋转刚体，刚体质心的位移ra，Wi角速度的刚体坐标系统。
2.2刚性和柔性耦合动力学模型。
叉车后轮的耦合系统，叉车发动机，叉车，叉车转向桥平衡重量，叉车门架，叉车，货架上的保护，叉车轮胎，和叉车驱动轴，是叉车的主要结构的力学性能调整的关键耦合模型。通过调整框架的柔性模型，调整了ADAMS的一些刚性部分，并根据各构件的相互作用解释了多体系统的约束关系。
3刚性和柔性系统的动态分析
3.1动态模拟
随着叉车性能的提高，叉车的设计从静态设计过渡到动态设计，安全可靠。采用有限元法和各种结构动力学数值计算方法，计算了复杂动态载荷下机械结构系统的瞬态响应。为了解决驾驶过程中方向盘和座椅的振动问题，进行了以下计算。道路下刚性耦合系统的动力响应。虚拟样机与10公里/小时的速度在B级路面，路面随机激励的形式应用于功率谱和相关谱密度，根据道路的速度功率谱密度谱密度的形式从太空中转换，生成的表面加载文件。当频率为5Hz时，座椅的加速度为垂直方向的谐振区域，振动加速度的平方根为2.14m/s2。
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3.2实车测试
为了能够更好地了解叉车在实际车辆试验基础上的各种性能、组织特性，混凝土的试验主要是叉车驱动轴、叉车转向轴、叉车踏板等许多不同的地方。叉车测试时，主是要选择混凝土路面，普通叉车驾驶范围是25米，叉车运行时间是6h，记录随机选择的一些数据，选择5个随机有效数据作为数据处理的关键。
3.3试验结果的处理与分析。
当叉车在运行时，驾驶员会有较大的生理反应，如疲劳反应，当叉车加速时，驾驶员对叉车的反应不同。这种差异不仅与叉车的振幅有关，而且与叉车的振动频率有关。因此，有必要对测量加速度的大小进行分析，得到不同频率下加速度的幅值。叉车振动模式的高浓相模型主要反映了叉车的振动，4~8赫兹，频率的大小是身体敏感的频率范围，频率对叉车司机有很大的影响。
3.4改进车辆结构和实验验证。
叉车转向桥通过椭圆轴和橡胶垫的弹性铰链，放置在叉车支架上，并将弹性橡胶垫片加到适合的叉车内部连接上。叉车引擎，驾驶舱用两个橡胶垫和叉车发动机机架相连，后提高叉车车辆仿真系统条件下相同的设计，从实验结果可以看到提高叉车的频率逐渐增加车辆，叉车振动能量越来越低。
4叉车振动研究结论
叉车在车辆动态频率的研究中，根据发动机和激励，以及耦合动力学理论，研究发现当建立叉车振动动力学模型时，需要叉车动力学模型，仿真实验可以保证叉车的合格。
在刚性耦合模型试验后，可以发现叉车模型的振动性能有所不同，因此叉车模型可以分析叉车的振动情况。研究五赫兹动力学的叉车振动激励频率，当振动响应相对较强时，相对较强的叉车座椅振动频率，主要是由于道路由叉车引起，并传导到叉车位置。
在叉车维修系统结构后，根据叉车叉车操作过程的仿真模型，可以从座椅振动频率为9.73Hz和10.09Hz，这两种数据可以比由频率范围引起的人的感觉更好。由中心刚体和柔性平面耦合系统配件，不仅影响系统的动态特性的横向弯曲同时还要变形的灵活转动性，讨论了弹性拉伸变形截面的变化角度和弯曲变形的耦合效应，非线性几何关系同时为基本出发点，提出了非线性弹性变形和态度之间的耦合动力学模型。
5结束语
叉车系统动态特性研究中，路面引擎使用耦合动力学理论，建立了相应的动态模型，叉车的动态特性仿真计算和实验验证，并在此基础上测试的有限元模型更新，以下的结论。基于约束的刚性柔性耦合模型充分反映了车辆模型的振动特性，反映了叉车振动的实际情况。当频率为5Hz时，叉车座的振动更强。仿真模型振动加速度的平方根为2.14m/s2，测试值为2.03m/s2。理论分析与实验结果一致。修改叉车车辆系统，仿真结果表明，基本的9.73赫兹的频率和座椅振动频率和10.09赫兹，大于敏感区域的频率会导致人体，振动能量是5.8x/（105Hz，s4）减少到4.9x/（Hz，s4），表明改进的部分准确和适当的措施，修改后的结构来提高抗振性的性能。
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论文作者:周宇明
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/31
标签：叉车论文; 刚体论文; 动力学论文; 模型论文; 系统论文; 频率论文; 柔性论文; 《防护工程》2018年第8期论文;