叉车纵横向稳定性协同优化设计方法及专用软件开发

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稳定性是叉车运行过程中安全生产所面临的最大挑战,是叉车定型生产之前需要重点校核的技术性能之一。叉车使用实践表明,叉车总布置方案等设计参数对其纵向稳定性和横向稳定性都有直接影响,而纵向稳定性及横向稳定性在很大程度上是相互制约的,纵横向稳定性指标还存在一些矛盾和冲突,目前对于叉车纵横向稳定性的协同优化设计还未形成成熟的工作方法。因此,本文以某国产平衡重式电动叉车为研究对象,探讨叉车主要设计参数对纵横向稳定性的影响,建立起叉车纵横向稳定性协同优化设计流程,主要的研究内容包括以下几个方面:(1)根据GB/T26949.2-2013平衡重式叉车四项稳定性试验原理提出重心位置法评价叉车四项稳定性并通过试验方式验证其正确性。重心位置法可以在叉车定型生产前校核叉车纵横向稳定性。避免了稳定系数法中的稳定系数不确定的缺点和倾斜平台试验法只能对已制成的叉车进行试验的缺点,同时在构建的数学模型中考虑了门架后倾导致门架和起升重物的重心变化对叉车稳定性的影响。(2)在四项稳定性数学模型基础上,基于MATLAB编程环境,采用最优拉丁超立方设计进行试验,试验表明:平衡重水平位置、蓄电池水平位置、前悬距与叉车四项稳定性有明显相关性;叉车纵向和横向稳定性对蓄电池的水平位置、平衡重水平位置和前悬距长度的需求是矛盾的。运用非支配排序多目标遗传算法进行叉车纵横向稳定性多目标优化,获得Pareto最优解集。(3)运用基于博弈论的主客观组合赋权逼近理想解排序法对Pareto最优解进行得分排序,得分最高的作为最优解,结果显示,以最优解参数作为叉车总布置方案的叉车纵横向稳定性比初始方案更加均衡,完成了叉车纵横向稳定性协同优化设计。(4)完成了基于MATLAB App Designer平台和Access数据库开发的叉车纵横向稳定性协同优化软件,并对软件开发的原理和过程进行详细的阐述,最后对软件进行运行测试,测试结果显示软件运行正常。
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