自动搬运车的结构设计及控制系统研究

论文摘要

本题目是结合科研项目空间空气动力环境模拟与研究系统要求而提出的,致力于解决风洞开口试验段在空气动力通道中移动以及精准定位的问题。风洞开口试验段是风洞试验中常用的实验性设备,广泛应用于空气动力学的研究、各种飞行器的研制以及其它同气流或风有关的领域中,如何移动空气动力通道中开口试验段并使其精确定位成为主要研究的问题。传统移动试验段的方法是通过千斤顶等起重设备抬起试验段并进行移动定位,操作难度大,工作效率低,因此需对试验段移动及定位方式进行研究设计。本文设计试验段自动搬运车,对自动搬运车的移动和定位方式进行研究,创新式设计可以承受径向载荷的举升机构,满足对试验段的举升要求;创新式设计舵轮驱动搬运车移动的解决方案,完成试验段在水平面内的移动以及粗定位;创新式设计空间双平台的移动方案,实现试验段的精定位。然后对试验段自动搬运车原理进行详细叙述,对搬运车整体结构进行分析与设计,并采用CATIA V5 R20建立搬运车的三维模型,通过ANSYS Workbench对搬运车易产生破坏变形的结构进行有限元仿真分析,分析结果表明结构强度和刚度满足设计要求。最后采用欧姆龙PLC作为搬运车控制系统核心,对其软件和硬件系统进行研究,使搬运车在使用过程中达到可靠性和稳定性的目的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
•   1.1 选题背景及研究的目的和意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 国外研究现状
•     1.2.2 国内研究现状
•   1.3 主要研究内容
• 第2章 自动搬运车的系统组成与方案分析
•   2.1 总体设计要求
•   2.2 自动搬运车的系统组成
•   2.3 自动搬运车方案分析
•     2.3.1 驱动方案分析
•     2.3.2 基础载重平台方案分析
•     2.3.3 定位方案分析
•     2.3.4 举升方案分析
•     2.3.5 安全保护方案分析
•   2.4 本章小结
• 第3章 自动搬运车结构设计
•   3.1 驱动系统设计
•     3.1.1 四舵轮运动理论分析
•     3.1.2 舵轮选型设计
•   3.2 基础承重平台结构设计
•   3.3 平面定位结构设计
•     3.3.1 直线导轨的选型设计
•     3.3.2 伺服电机的选型设计
•   3.4 举升机构设计
•   3.5 本章小节
• 第4章 自动搬运车关键部分有限元分析
•   4.1 有限元分析理论基础
•   4.2 载重平台有限元分析
•     4.2.1 载重平台有限元模型的建立
•     4.2.2 加载与求解
•   4.3 举升机构特征值屈曲分析
•     4.3.1 特征值屈曲分析基础
•     4.3.2 举升机构静力学分析
•     4.3.3 举升机构特征值屈曲分析
•   4.4 本章小节
• 第5章 自动搬运车的控制系统研究
•   5.1 控制系统总体设计
•   5.2 控制系统硬件设计
•     5.2.1 控制系统硬件设备
•     5.2.2 EtherCAT现场总线技术
•     5.2.3 PLC控制电路设计
•   5.3 控制系统软件设计
•     5.3.1 PLC编程软件介绍
•     5.3.2 PLC控制流程
•     5.3.3 触摸屏组态设计
•     5.3.4 舵轮运动的控制策略
•   5.4 本章小节
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 郑宇

导师: 王德民

关键词: 搬运车,结构设计,有限元分析,控制系统研究

来源: 长春理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 力学,航空航天科学与工程

单位: 长春理工大学

分类号: V211.72

总页数: 76

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