基于ADAMS的挖掘机工作装置优化设计

在ADAMS中分别建立挖掘机工作装置铲斗连杆机构、斗杆机构、动臂机构虚拟样机模型,并进行参数化设计,采用主要目标优化方法对各机构进行优化,经过优化挖掘机的铲斗挖掘力、斗杆挖掘力、动臂提升力均有所提高,增强了挖掘机的工作能力,挖掘机性能在设计中得到了改善。     

挖掘机铲斗液压缸理论挖掘力计算方法

根据挖掘机挖掘方式的不同,挖掘力分为斗杆挖掘力和铲斗挖掘力,而计算铲斗挖掘力是计算斗杆挖掘力的基础。列举4种铲斗理论挖掘力的计算方法,分别为经验公式法、作图法、代数解析法和三维软件计算法,以6 t级小型挖掘机为例进行计算,并对4种计算方法的适用性进行对比。     

基于ADAMS的挖掘机虚拟样机最大挖掘力仿真测试

以WY75-6履带式液压挖掘机为平台,借助Solidworks2008和ADAMS2005两种软件,建立该挖掘机的虚拟样机,在ADAMS虚拟环境中,采用模拟测力计的原理,对该挖掘机的铲斗油缸和斗杆油缸的最大挖掘力进行仿真测试。计算该机的最大理论挖掘力,并将理论计算结果与仿真测试结果进行对比分析,说明采用ADAMS虚拟样机技术可以更准确的仿真出挖掘机的最大挖掘力。     

基于ADAMS的液压挖掘机铲斗挖掘力优化与油缸动力学仿真分析

基于在Pro/E中建立的液压挖掘机工作装置的三维模型,在ADAMS中建立虚拟样机模型,通过对铲斗挖掘力的分析,基于虚拟样机技术和二次规划算法,以传动比为优化目标,对以铲斗挖掘力为主的机构的点位进行仿真优化设计,得到一个优化值;并以该优化值对油缸进行动力学分析,对比油缸的受力分析。仿真优化结果表明,在规定的约束条件下,该机构达到了优化目的,使机构更加合理。     

第二讲 工作装置和作业知识

一工作装置装载机是通过整机运动与工作装置的运动相配合来实现挖掘和装卸物料。如图2—1所示,装载机的工作装置由铲斗、动臂、摇臂、连杆以及液压操纵系统等组成。铲斗用于铲装物料,动臂使铲斗升降,摇臂连杆机构用来完成转斗的动作,并在动臂升降过程中使铲斗接近平移。1.结构类型工作装置分为有铲斗托架和无铲斗托架两类。有铲斗托架的工作装置如图2—2所示。其动臂5和连杆4的后端与车架铰接,前端则与铲斗托架2相铰接。托架上部铰接转斗油缸3,其活塞杆及托架的下部分别与铲斗1铰     

装载机工作装置强度的动态仿真研究

为准确计算装载机工作装置在工作过程中关键零件动臂和摇臂的载荷和强度状况,采用三维CAD软件Pm/E、有限元软件ANSYS和多体动力学仿真软件MSC.ADAMS,以ZL50型装载机工作装置为原型机,通过三维造型和机构模型建立两个过程,建立了包括铲斗、动臂、前车架、举升液压缸和转斗液压缸等刚体零件,连杆和摇臂等柔性体零件,以及液压系统驱动工作液压缸的仿真模型.在插入阻力均匀作用在铲斗以及插入阻力非均匀作用在铲斗两种情况下,对工作装置仿真模型进行1个工作循环的动力学仿真,研究了工作装置中动臂和摇臂的动载荷和强度状况.按照插入阻力作用于铲斗的不同位置,计算了动臂和摇臂典型工作循环的最大应力.结果表明:插入阻力在铲斗的作用点位置,对摇臂的最大应力影响较小,对动臂的最大应力影响较大;工作装置动力学仿真模型能够全面计算其零件的载荷、应力和应变.     

液压挖掘机提升机构简易计算法

单斗液压挖掘机作业过程中,经常会遇到这样的情况:铲斗需用很大的力才能切动土层,而且这个力要比提升它的力大得多。具有组合式动臂的液压挖掘机提升机构(图1)如果设计不合理,就有可能造成瞬间最大阻力矩超过其提升载荷的最大驱动力矩,使挖掘机因受阻而卡住。有时,虽能提升起来,但当提至某一位置后,也就再也升不上去了。这就是说,提升机构不能按规定的范围灵活提升铲斗并运转自如。     

国外动态

HitachiZX-5系列挖掘机Hitachi新近推出了ZX-5系列挖掘机,最先亮相的是ZX290LC-5型和ZX870LC-5型。新款挖掘机全面增强了斗杆挖掘力、铲斗挖掘力、提升能力、回转速度、回转转矩及液压流量,并优化了发动机功率和整机牵引力。拓宽后的机     

HitachiZX-5系列挖掘机

Hitachi新近推出了ZX-5系列挖掘机,最先亮相的是ZX290LC-5型和ZX870LC-5型。新款挖掘机全面增强了斗杆挖掘力、铲斗挖掘力、提升能力、回转速度、回转转矩及液压流量,并优化了发动机功率和整机牵引力。     

小松的两种铲斗快换连接装置

工程施工中需要进行挖掘、装载、起重、破碎、压实等多种作业。液压挖掘机是完成这些作业的主要机械。为了方便、快速地更换挖掘机各种附属工作装置，小松公司研制出两种铲斗快速更换连接装置（简称快换连接装置）如图１所示。１结构特点 长孔调整型快换连接装置只限于快速更换铲斗。连杆调整型快换装置是最新研制的产品，转动连杆就可以安装销轴间距不同的铲斗（图２）。 新装置解决了原装置所存在的（１）重量大，稳定性差；（２）铲斗齿尖转动半径大，动臂和动臂液压缸发生干涉；（３）挖掘力下降的三个问题。 新装置固定机构由销轴和勾…     

农用轮式挖掘机的总体设计与配套件选择

针对农用与通用挖掘机的结构和设计差异,以新一代WYL50农用挖掘机为例,介绍了基本组成,给出了主要参数的取值范围,通过对铲斗挖掘断面和挖掘阻力分析,为确定铲斗机构设计提供了依据,根据农用挖掘机的工作特性,斗杆和动臂机构设计应保证转斗挖掘力在主要挖掘区内充分发挥,最后提出了配套件选择原则。     

挖掘机松土斗的研究及应用

挖掘机松土斗是铲斗和松土器有效结合在一起的产物,本文以47t挖掘机松土斗为研究对象,对工作装置进行建模,在相同作业工况下对松土器、松土斗和铲斗不同挖掘阶段进行挖掘力对比分析,为松土斗的进一步研究和升级提供了理论依据.     

单斗正铲液压挖掘机的“定点全方位分析法”研究之一 《方位域的概念及挖掘范围的区域划分》

1 前言挖掘范围的区域划分是方位域研究的敲门砖,本文先说明铲斗方位域的概念,而后从求解铲斗方位域的需要来对挖掘范围进行区域划分。将单斗正铲液压挖掘机的工作装置,简化成如图1所示的,以动臂铰点O_1为固定支承,以铲斗尖点M为变动支承(在挖掘范围内可任意变动位置)的四连杆机构模型。在研究四连杆机构各结点集合的基础上,应用作图与分析相结合的方法找到了铲斗方位域与结构参数、初始位置和运动范围的内在关系;并应用图表的形     

大型矿用挖掘机铲斗结构优化设计及其可视化

分析国内外铲斗研究现状,基于SAE J67—1998标准推导铲斗容量的计算公式,建立机械式挖掘机铲斗结构优化设计数学模型。利用MATLAB软件编写铲斗优化程序,并基于Visual Studio平台和Vb.net语言,开发铲斗结构优化设计软件,实现优化结果的可视化。以WK-75型矿用机械式挖掘机铲斗为例,对其进行结构优化,验证铲斗结构优化模型和可视化方法的正确性。结论可为铲斗结构的合理设计和铲斗设计效率的提高提供理论参考。     

装载机铲斗液压缸固定铰点设计

根据不同工况的要求,装载机工作装置的结构型式,按照摇臂、连杆数目及铰接位置的不同,可组成不同型式的连杆机构。现以结构较简单且普遍被采用的反转六连杆机构为例,阐述装载机铲斗液压缸固定铰点的设计。当杆系各相关尺寸确定后,随着工作装置的举升,其铲斗的运动轨迹见图1。由于各种型号的装载机杆系长度相对比例不同,处在不同高度位置铲斗的后倾角也略有差异,但其变化趋势没有太大的区别。为了便于叙述,将图1中摇臂的回转点设为O1,摇臂与铲斗液压缸连接的活动铰点设为B,动臂处于最高位置时,该点设为B1。从图1中可以看出,在杆系各尺寸确…     

基于ADAMS的挖掘机虚拟样机最大挖掘力仿真测试

以WY75-6履带式液压挖掘机为平台,借助Solidworks2008和ADAMS2005两种软件,建立该挖掘机的虚拟样机,在ADAMS虚拟环境中,采用模拟测力计的原理,对该挖掘机的铲斗油缸和斗杆油缸的最大挖掘力进行仿真测试.计算该机的最大理论挖掘力,并将理论计算结果与仿真测试结果进行对比分析,说明采用ADAMS虚拟样...     

液压挖掘机铲斗挖掘力的分析

液压单斗挖掘机工作时,最频繁的是整机回转和铲斗的往复运动。本文试图以铲斗油缸为例,讨论往复运动的液压传动机构运动特性及铲斗挖掘力的变化规律。图1所示为铲斗油缸的简单回路。     

斗臂伸缩式单斗液压挖掘机

单斗液压挖掘机的斗臂(杆)历来都是定长的,这必然使铲斗的挖掘范围受到限制,为了增加铲斗的挖深,日本先后开发了几种斗臂可在挖掘过程中,以其自重为动力进行自由伸缩的单斗液压挖掘机,其挖掘深度可比斗容量相同的普通反铲液压挖掘机提高1/2以上。由于这几种挖掘机能进行深挖作业,故在日本被称为深掘式挖掘机。     

浅谈挖掘装载机

一、主要特点挖掘装载机兼有挖掘机与装载机的特点。普通的机械式挖掘机通过动臂用钢绳提升铲斗来挖土,得不到可靠的稳定性,不能把发动机的全部功率用于挖掘。例如斗容量1米~3的机械式挖掘机,按稳定性计算最大挖掘力只有9吨,而同样机重的美国司柯贝尔(Skooper)505     

超前式挖掘机铲斗挖掘运动的计算机仿真

美国马里昂公司曾于1972年推出一种新型超前式单斗挖掘机。该机以连杆机构代替了传统机械式挖掘机的推压与提升机构。本文用电子计算机模拟该工作装置各连杆的运动,进行铲斗挖掘,自动绘出斗齿尖的挖掘轨迹。根据该轨迹图作了一些必要的分析。一、挖掘过程自变量的确定这种挖掘机的外形如图1所示。工作装置可视为平面多杆机构,由摇杆4、推压杆5、三