超低重载主动悬挂设计与建模分析

【目的】提高重型装备及大型构件在装卸和运输过程中的安全稳定性，解决实际工程中遇到的装卸工作面存在高度差、运输中受路面不平影响导致稳定性差等问题。【方法】依据保障预期功能、满足强度要求、满足结构刚度等设计准则，课题组设计了一种超低重载主动悬挂结构，以平地的相对不平路面作为平地工况进行研究，通过滤波白噪声法来模拟平地工况下超低重载主动悬挂受到的路面激励，对主动悬挂进行运动学建模和动力学建模，并运用拉普拉斯变换求解出平地工况下超低重载主动悬挂升降位移量在理想不平路面状态下的频域模型，最后通过在Simulink上搭建其升降频域模型来仿真求解出主动悬挂在理想不平路面的升降位移变化。【结果】课题组设计的悬挂结构包括车轴铰接组件、编码器、车轮驱动单元、升降驱动单元和回转支承。平地工况下，悬挂在理想不平路面的升降位移有较大的波动，变化范围为-20 mm～40 mm。【结论】将该位移变化作为悬挂升降控制在理想不平路面下的位移输入，可以为后续研究主动悬挂在平地工况下的路面跟踪位移控制提供理论支持。