基于响应面法的厨余车提料臂轻量化设计

殷超，沈辉，孙明珠，张猛，韦梦圆，凌曦

基于响应面法的厨余车提料臂轻量化设计

殷超，沈辉*，孙明珠，张猛，韦梦圆，凌曦

（扬州大学机械工程学院，江苏 扬州 225000）

为提高厨余垃圾车工作效率和性能，设计一种新型侧装式垃圾车的提料机构。在SolidWorks中建立提料机构三维模型并将其导入到ADAMS中进行运动学和动力学仿真，找到提料过程中的危险工况节点，对提料臂进行结构有限元分析和轻量化设计，分析结论已有效指导生产。

厨余垃圾车；提料机构；轻量化设计；仿真分析

1 前言

厨余垃圾车是提高厨余垃圾运输效率和保护环境的特种车辆[1]。提料机构是厨余垃圾车的重要组成部件，国内外学者对提料机构液压缸安放位置以及机构性能做了仿真研究，取得一些研究成果，但在轻量化方面提及较少。合理的优化设计对于提高提料机构效率，降低成本具有重要意义。

2 提料机构动力学仿真

提料机构的结构如图1所示。主要由提料臂、顶盖支架、液压油缸、轨道、支撑架等组成[2]。在做动力学仿真时，根据提料机构实际运动情况设置驱动函数为STEP（time，0，0，8，420）[3]。仿真时间为8秒，步数为100。为使垃圾桶的运动过程更加清晰直观，在垃圾桶质心处创建一个Marker点以得到垃圾桶质心在整个运动过程中的运动轨迹[4]。如图2所示。垃圾桶质心运动轨迹主要由直线段和圆弧段组成与主导轨形状一致。与实际提料过程垃圾桶运动轨迹相一致。

对提料机构中的提料臂和液压油缸铰接点、提料臂和拉杆铰接点处受力情况进行仿真分析，仿真结果如图3、图4所示。……