新型无杆飞机牵引车夹持机构.pdf

新型无杆飞机牽引车夹持机构
许致华焦永涛洪振宇
中国民航大学天津300300
摘要:针对传统无杄牵引车夹持机构对飞机前起落槊的自由度限制过多的问题,提出一种新型夹持机构
模型,设计了虚拟样机,并采用Pro/E建模和 ADAMSIN仿真的方法进行了三维建模、实体装配、干涉检査、仿
真验证。结果表明该设计是合理可行的,为实体制作提供了重要依据。
关键词:飞机牵引车;夹持机构;Pro/E; ADAMSIN;运动仿真
中图分类号:W351.34文獻标识码
文章编号:1001-0785(2012)01-0076-05
Abstract: Aiming at the prolem that the clamping mechanism of raditional towbarless aircraft tractor has too many
restrictions on the degree of freedom of the aircraft front landing gears, this paper puts forward a new clamping mechanism
model, designs virtual prototype, and conducts three-dimension modeling, entity assembly, interference check and simula
tion ver ion y means of P modeling a ADAM maton Te rels nice that te design is reasonable
and feasible and provides an important basis for product manufacturing.
Keywords: plane tractor; clamping mechanism; Pro/E: AD AMSIN: motion simulation
0引言
飞机牵引车是一种在机场地面牵引飞机的保
障设备,分为有杆式和无杆式2种,其中无杆式
牵引车由于车身低矮、车辆自重较小、羍引力大
的特点逐渐成为飞机牵引车的主力军,也是国际
上军、民用飞机地面保障设备研制的热点。目前,
国内民用机场的牵引车仍以进口为主。我国从民
航大国发展成为民航强国,掌握无杄牵引车各项
图1传统无杄飞机牵引车夹持-举升机构
技术至关重要,而夹持-举升机构是无杆羍引车
核心技术之一。
传统无杄牵引车夹持一举升机构(见图1)在
对接飞机时,一般通过多组液压缸动作,经夹持
和举升2个独立过程,将飞机前轮抱紧并抬离地
面约100~150mm。传统夹持一举升机构在抱紧
飞机前轮后,往往将飞机前轮抱死,从而产生在
牵引过程中对飞机前起落架的附加扭矩,对飞机
前起落架的使用寿命造成极大影响。
虽然图2的设计能够克服传统无杆牵引车夹
图2复杂的夹持一举升机构
持-举升机构的缺点,但其采用了复杂的机构和
更多的动力驱动装置,致使机构本身的安全性下
为了克服现有的飞机牵引车夹持一举升机构
降,也大大增加控制系统的复杂程度。
对飞机前起落架自由度的过多限制和提高牵引车
民航局科技项目资助( MHRDZ201013)
76
《起重运输机被》2012(1)
的安全性,提出一种新型吊篮式夹持一举升机构
夹持一举升机构通过液压缸组件的收缩实现
其在保证安全性不下降、控制系统复杂程度较低对飞机前轮的夹持和举升过程。如图3a、3b所示,
的前提下,减少了机构抱紧机轮后对前起落架自首先将飞机牵引车行驶到正确位置(即将飞机前
由度的限制。本文通过对该新型无杆飞机牵引车起落架进人转盘的形槽内),液压缸组件开始收
机轮夹持机构建立数学及实体模型进行仿真和分缩,2个后挡板关闭,后挡板旋转90°后与转盘上
析,充分论证了这种新型机构的可行性,为实物的位置触点接触而停止转动;液压缸组件继续收
的制作奠定了理论基础
缩,前圆弧形夹持板开始推动飞机前轮向车后方
1机构原理
向移动,当飞机前轮与闭合的后挡板接触后,由
于后挡板的阻挡而停止向后移动,此时前圆弧形
如图3所示,无杆飞机牵引车夹持一举升机夹持板在液压缸组件的驱动下不断向后移动,飞
构主要由中转轴、转盘、前弧形夹持板、位置触机前轮在后挡板和前圆弧形夹持板夹持下慢慢滚
点、铰接头、后挡板、液压缸组件组成。
上前圆弧形夹持板底部斜坡;液压缸组件进一步
收缔,中转轴末端突出部分与转盘接触,中转轴
停止向车后方向移动,液压缸组件进一步收缩,
前圆弧形夹持板与飞机前轮紧密贴合,并在后挡
板的夹持下将飞机前轮夹紧举升至一定高度。仅
通过一组液压缸组件的收缩就可完成飞机前起落
架的夹持和举升过程。
2机构分析
2.1Dー坐标系的建立
图4为机构D-H坐标系,其中杆1、2、3、
分别根据中转轴、前圆弧形夹持板、液压缸组
件、后挡板的相对位置及运动简化而来。为减少
计算量,建立坐标系时应遵循如下原则:使尽可
能多的杆与坐标轴平行或重合,不完全按实物的
自然结构设置。做如下假设
e
图4夹持一举升机构D-H坐标系
中转轴2.转盘3.前弧形夹持板4.位置触点
5.铰接头6.后挡板7.液压缸组件8.路面
9.前起落架10.飞机羍引车1.飞机
1)使机构处于初始状态;
12.夹持一举升机构
2)将后挡板和铰接头综合为杄4
(a)夹持一举升装置原理图(b)前起落架进入后图
3)将液压缸组件简化为可变杆3。
(c)牵引车与飞机对接图
杆1、2、3、4的长度分別为4、2、2、4,
图3无杆飞机牵引车夹持-举升机构工作图
与x方向上的夹角分别为1、B2、3、2,其中B1
《起运输机械》2012(1)