剪叉型升降平台的参数化建模与优化设计

赵飞虎，宋 强，赵国良，罗 升，齐 新

(中国船舶科学研究中心 深海载人装备国家重点实验室,江苏 无锡 214082)

0 引言

升降平台作为一种起重设备，因其结构的多样性在生产和生活中有着不可替代的作用[1]。其中，剪叉型升降平台具有结构紧凑、稳定性高、安装方便、操作简单和易于维修等特点，已广泛应用于现代物流、高空作业和交通运输等领域[2-4]。在剪叉型升降平台的设计过程中，通常情况下，希望负载一定时，液压缸的推力越小越好[5]。由于机构整体较为复杂，一般需要建立剪叉型升降平台的力学模型，之后根据虚位移原理求解液压缸的推力[6-7]。然而，这种方法的求解过程较为耗时，在实际的工程设计中不宜应用。本文针对这一问题，在ADAMS中对某一型号的剪叉型升降平台进行了参数化建模以及优化设计。

1 设计流程分析

在设计剪叉型升降平台时，首先要根据设计要求，初步确定剪叉机构的结构形式和主要尺寸；然后，根据外界负载的大小和升降平台在升降行程中的位置变化情况求解液压缸的推力值；最后，对剪叉型升降平台进行优化设计，从而得到一个更为合理的设计模型。

然而，在求解和优化的过程中，若采用理论计算的方法，往往需要经过受力分析、建立力学模型、虚位移法计算和优化设计等过程，即使借助于MATLAB等软件也需要一个较长的设计周期，但使用ADAMS软件的动力学仿真和后处理功能[8]，则可大大缩短这个时间。利用ADAMS进行剪叉型升降平台的设计时需要遵循一定的设计规则，其设计流程如图1所示。……