混凝土泵车操纵性特性研究

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发布时间：2021-09-17

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混凝土泵车操纵性特性研究
高云，李建涛，张涛，谢红杰
(三一重工泵送研究院，湖南长沙410100)
摘要：基于微积分、理论力学以及机械原理等基础理论，对混凝土泵车臂架末端速度进行了理论推导，并且在推
导的同时，建立了混凝土泵车的动力学分析模型．分别对相同的泵车臂架模型进行了理论计算和数值计算，并且
对计算结果进行了对比分析，二者结果吻合非常良好．
关键词：混凝土泵车；操纵性；臂架末端速度；油缸运行速度
中图分类号：TU 646 文献标识码：A 文章编号：1672—5581(2012)03—0369—05
C0ntroUability study on concrete pum p trucks
GAO Yun，LI Jian—tao，ZHANG Tao，XIE Hong-jie
(Sany Heavy Industry Concrete Pump Institute，Changsha 410100，China)
Abstract：Based on such basic theories as calculus，theoretical dynamics and mechanical principle，the
boom—end velocity is theoretically deduced for concrete pump trucks．Meanwhile，relevant dynamical
analysis model is established and conducted via theoretical method and numerical computations．By
employing a comparative analysis，it is found that both results are coincided．
Key words：concrete pump truck；cOntrOllabi1ity；boom—end velocity；cylinder movement velocity
混凝土泵车是将混凝土泵的泵送机构、用于布料的臂架和支撑机构，集成在汽车底盘上的专用车辆．
关于操纵性的研究，目前大多是集中在汽车领域_1 I4]．针对混凝土泵车臂架的操纵性，则研究很少，本文则
对泵车操纵性中的一个重要问题进行了理论研究．
泵车的操纵性特性研究是泵车研究分析中的一项重要指标，泵车的操纵性是指泵车能够确切地响应
操作人员指令的能力．在泵车的操纵性特性研究中，通常着重对臂架末端速度、臂架应力等参数进行研究．
针对这方面的研究，目前大多都是处在试验测试研究以及数值仿真研究阶段，针对该领域的理论基础研究
很少．为了更透彻地研究臂架的操纵性特性，有必要对臂架的操纵性进行基础研究．本文对泵车在2种典
型工况下的臂架末端速度进行了理论公式推导，推导得到的公式可为后续研究工作奠定一定的理论基础．
1 臂架操纵性的典型工况
假设泵车的臂架为五节臂，本文分别推导2种工况：
工况1是将臂架全部水平展开，在快挡位置运行臂架1油缸，让臂架1、臂架2、臂架3、臂架4、臂架5
同时达到竖直状态(如图1所示)．
图1中，Zt一表示1号油缸与转台之间的连接点，B 一表示1号臂架与转台之间的连接点，B 一。表示
1号油缸与臂架之间的连接点，Bs—s表示5号臂架的末端端点．这里的数学问题可描述为：根据1号油缸
的运行速度推导得到5号臂架末端的运行速度．
工况2是将臂架1竖直，臂架2、臂架3、臂架4、臂架5处于水平，在快挡位置运行臂架2油缸，让臂架