基于ADAMS/VIEW的混凝土泵车臂架变幅机构的仿真及优化设计

通过Pro/E软件建立某混凝土泵车臂架变幅机构的三维实体模型,将其导入ADAMS中,分析多种工况下的臂架仿真运动,找出最危险工况时油缸的最大受力,并利用ADAMs的DOE(Degign Of Experiments)手段,很好地完成了臂架变幅机构的优化设计,明显地减小了油缸的最大受力,极大地提高了臂架系统的工作性能,为混凝土泵车臂架系统的动力学仿真提供了较为实用的分析方法.     

长臂架混凝土泵车油缸连杆系统布局优化

根据混凝土泵车的实际工作情况给出了各节臂架最危险工况下理论受力值的计算方法,应用浮点数编码的改进型遗传算法对混凝土泵车臂架系统的油缸连杆机构进行优化布局.经仿真模型检验,得到满足系统运行特性,且各节油缸的长度及推力均有明显减小的优化布局方案,为长臂架混凝土泵车臂架系统的智能设计提供了理论依据.     

基于虚拟样机技术的混凝土泵车臂架的伸展油缸仿真研究

臂架系统是混凝土泵车的重要组成部分之一,臂架系统工作的稳定性对整个混凝土泵车的工作性能以及施工人员的安全起到至关重要的作用。通过Pro/E建立臂架机构三维模型,利用Pro/E与ADAMS的专用接口软件MECH/Pro对臂架机构模型添加运动副并转换成ADAMS的模型文件,将其导入ADAMS中,在ADAMS中建立液压油缸运动速度函数并进行仿真模拟,得到臂架转角曲线,液压油缸行程曲线和液压油缸作用力—时间历程图,通过分析,找出了油缸振动的原因,并提出了减小振动的方法,仿真结果对混凝土泵车臂架系统设计有一定的指导意义。     

基于Pro/E对泵车臂架变幅油缸受力分析

通过对混凝土臂架变幅机构受力的理论分析以及公式推导,得出了臂架油缸的受力表达式和最大受力的计算方法;结合Pro/E的三维建模及油缸受力分析,建立了臂架变幅油缸最大受力的快速计算分析方法。该方法较传统设计方法更快捷、更高效、更准确,且已经在臂架产品设计中得到有效运用。     

混凝土泵车臂架柔性多体动力学建模与仿真

用柔性多体动力学的理论分析四节臂混凝土泵车臂架系统的动态特性。把泵车的臂架模拟成柔性机器臂,采用拉格朗日方程和虚功原理建立混凝土泵车臂架系统的柔性多体动力学方程,通过对泵车臂架运动微分方程的推导和数值求解,对泵车各臂杆的运动情况进行分析。结合动力学仿真分析软件,分别建立四节臂混凝土泵车臂架的刚性模型和柔性模型,给定相同的驱动力矩对两种不同情况下的运动模型进行分析。仿真得出两种模型的变形曲线和第四节臂杆的角速度曲线,对比仿真结果表明,在研究轻质长臂杆混凝土泵车的臂架系统时,考虑各个臂杆柔性变形的影响是非常必要的,同时,研究成果也为混凝土泵车浇注自动化的研究提供了数学模型。     

某型号泵车臂架刚柔耦合模型仿真研究

运用多柔性体理论和方法,结合混凝土泵车臂架系统三维模型,在臂架系统刚性模型的基础上,建立了其刚柔耦合模型;应用ADAMS软件分别对混凝土泵车臂架系统的刚性模型和刚柔耦合模型进行动力学仿真研究。并通过结果对比发现,刚柔耦合模型的末端轨迹和油缸受力更接近于实际情况,从而为臂架系统的设计改良提供了新的思路。     

基于Pro/E软件对混凝土泵车变幅机构仿真分析

以某型号混凝土泵车为例,详细介绍了应用Pro/E进行变幅机构仿真分析的方法。分析得出第一节臂变幅油缸受力值以及油缸长度变化规律,通过与理论计算结果进行对比,验证了这种方法的可行性。可以做到设计方案的快速更新,能够提高设计效率和质量。     

基于ADAMS的移动式救援升降梯变幅机构优化

以深度救援用移动式升降梯变幅机构为研究对象,借助Pro/E建立的三维模型获取各部件质量属性,利用动力学仿真软件ADAMS,采用OPTDES非线性二次规划计算方法,以变幅油缸力最大值最小化和油缸最大伸长长度最小为优化目标。优化后的结果表明,铰点位置的变化改善了油缸的受力状况,缩短了油缸最大伸长长度,提高了装置整体性能。     

混凝土泵车臂架连杆机构优化分析

对混凝土泵车臂架连杆机构的铰点最优化布置进行分析并建立数学模型,根据机构的几何关系和运动学知识,结合布料杆运动过程中其四连杆机构运动的影响进行了分析,进行仿真计算,以油缸受力最小为优化目标,达到节能和提高安全性的目标。根据数学模型编程,形成通用的铰点位置优化程序,并对某泵车第一二节臂之间的四连杆机构进行分析,得到优化的铰点位置,提高产品可靠性。     

下期部分文章摘要预报

大型离心压缩机转子系统不平衡响应分析马辉,戴继双,孟磊,闻邦椿以某大型离心压缩机转子系统为研究对象,考虑膜片联轴器和5瓦可倾瓦轴承的影响,首先建立转子-轴承系统的有限元模型;然后按照相关标准进行不平衡响应计算,分析了各种轴承参数,如长径比、间隙比以及润滑油型号对轴颈振幅的影响;最后将所得到的结果与工厂试车数据进行了对比分析,研究结果可为压缩机转子系统轴承参数选择提供理论参考..下期部分文章摘要预报.混凝土泵车臂架系统优化设计张艳伟,石来德根据混凝土泵车的实际工作情况给出了各节臂架最危险工况下受力理论值的计算方法,应用浮点数编码的改进型遗传算法对混凝土泵车臂架系统的油缸连杆机构进行优化布局.经仿真模型检验,得到满足系统运行特性,且各节油缸的长度及推力均有明显减小的优化布局方案,为长臂架混凝土泵车臂架系统的智能设计提供了理论依据.四环过山车的动力学仿真分析关伟,陈礼过山车运动是一项运动速度极快的娱乐项目.过山车与轨道之间的相对高速运动导致动力学影响,对乘车人员的舒适性、安全性有着密切的关系.以四环过山车为研究对象,利用ADAMS动力学仿真软件对其进行了动力学仿真分析,主要阐述了建立过山车动力学分析模型的关键问题,...     

虚拟技术在汽车起重机变幅机构设计中的应用

以QY20汽车起重机为研究对象,利用ADAMS软件建立了QY20汽车起重机变幅机构的虚拟样机,并对汽车起重机变幅机构的工作过程进行仿真,获得了变幅油缸中变幅力随时间变化的曲线.据此,以变幅过程中变幅油缸负载力波动值最小为目标,对变幅机构三铰点位置进行了优化.结果表明,优化后的铰点位置改善了变幅油缸活塞杆与吊臂相连铰点的受力状况,减少了对变幅液压系统的压力冲击.     

车厢可卸式垃圾车拉臂系统的刚柔耦合仿真分析

针对车厢可卸式垃圾车拉臂系统存在的所受负载不断变化、工况较多的问题,对拉臂系统在满载装卸过程中油缸力、拉臂作用力以及拉臂应力、应变的动态变化规律进行了研究,采用刚柔耦合的分析方法,通过机械系统动力学软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS,建立了以拉臂为柔性体的刚柔耦合仿真系统,并进行了联合仿真分析,得到了拉臂系统所受作用力在不同拉臂转角、举升角时的变化值以及拉臂最大应力、应变发生的位置,验证了拉臂装配体强度及刚度要求符合设计要求.研究结果表明,刚柔耦合仿真能有效地模拟拉臂系统受力情况,与典型的工况方法相比,考虑动载对强度分析的影响,能更准确确定拉臂系统的危险工况,从而为拉臂系统的结构优化提供较为可靠的依据.     

The effect of variable amplitude loading on stress distribution within a cylindrical contact subjected to fretting fatigue

A finite element model of a cylindrical Hertzian contact on a test sample subjected to alternating shear loading has been developed. The model has been used to investigate shear stress distributions at the contact during variable amplitude fretting fatigue for a load configuration in which the sample cyclic stress is applied in phase with shear force on the cylindrical contact. It has been found that during constant amplitude cyclic loading, shear stress distributions and positions of the stick-slip boundary at load maxima and minima remain fixed. Application of overloads changes the stress distribution and the position of the stick-slip boundary attained by loading of subsequent cycles. The largest cycle maximum stress determines the position of the stick-slip boundary adopted by subsequent smaller amplitude cycles. In general variable amplitude fretting fatigue the position of the stick-slip boundary will be changing with each load cycle. Hence fatigue initiation processes will occur at locations dispersed over an extended region over the contact. The implications of this behaviour for models for fretting fatigue life calculation are explored.     

Current based compliance control method for minimizing an impact force at collision of service robot arm

A motion of a robot manipulator under environment for human and robot to coexist should be able to quickly sense external force and react for minimizing a damage due to physical contacts. In the absence of sensing external force, relative motions between robot and human are not predictable and unexpected collisions may occur at some position during motion of the robot arm. This paper proposes a real-time collision detection method and a compliance control based on detecting abnormal current value to minimize an impact force at the moment of collision between service robot arm and unknown obstacle. In the introduced method, the extra sensors such as the Force/Toque sensor or the visual sensor to detect the collision are not necessary. Instead of these sensors, the collision detection and the safety motion are achieved by a simple method based on the current characteristics in according to operating of each joint motor of robot manipulator. In order to evaluate the performance for minimizing an impact force, the proposed method is applied to the developed light weight robot arm for a service robot.     

集装箱正面吊变幅机构的铰点位置优化

集装箱正面吊变幅机构是正面吊大臂举升机构的核心,其变幅铰点位置的确定直接影响到整机的性能。通过对变幅机构受力特性的分析,以变幅油缸最大负载最小及变幅液压系统液压冲击最小为优化目标,建立变幅机构三铰点数学模型,采用分层排序法处理多目标问题的优化,利用Matlab粒子群算法对变幅铰点位置进行优化,结果表明优化后的铰点位置提高了正面吊整机性能,为变幅机构参数设计和改善提供了重要依据。     

二自由度球面并联机构UP+R静力学分析

采用拆杆法建立了机构的静力学平衡方程,考虑构件弹性,利用小变形叠加原理建立了机构的变形协调补充方程,进而完成了二自由度球面并联机构UP+R的静力学分析。通过计算,得到在三种载荷下构件上各力、输入转矩与机构位姿的关系图。结果表明,仅在外力作用下,机构的输入力矩恒等于零,构件上的力随机构位姿的变化比较平缓,仅在外力矩作用下,机构的输入力矩、构件上的力随着机构位姿的变化与机构的特性相关。力与力矩在构件上所产生的两部分力是独立的,并可以分离。研究结果为该机构在工程中的结构设计与应用提供了静力学理论基础和依据。     

三自由度平动并联机构静力分析与仿真

以高速、高精度的三自由度平动并联机构为研究对象,列出机构的速度雅克比矩阵,得出了动平台和各个构件的速度映射关系式。提出了一种速度雅克比矩阵与虚位移原理相结合的机构静力分析方法,推导了在重力和外载荷作用下的并联机构静力计算方程,计算出为了保持机构平衡在主动臂上的驱动力矩。利用拆杆法与与虚位移原理相结合求出运动副的约束力。计算出的驱动力矩和约束力与ADAMS软件仿真结果进行了对比,计算和仿真结果相符合,表明该方法切实可行。     

立式加工中心直接换刀送进铰链四杆机构研究

对直接换刀送进铰链四杆机构进行结构和运动分析.指出它是等边平行四边形铰链四杆机构,连杆及其固定其上的刀库组件作平移,连杆上速度处处相等,刀库换刀点的速度和推力取决于驱动主动件的气缸结构、面积、流量、气压等参数和构件位置;设置缓冲气缸和合理调整缓冲器可以减小冲击、缩短换刀时间和克服运动部件惯量大的缺点.通过位置分析,得知连杆上刀库回转中心的轨迹,刀库最大外径的包络就是整个机构运动所占的空间,相应也给出了加工范围.由于四杆长度相等,所以杆件（或毛坯）和铰链等零件通用性好.还可根据用户需要设计成左右刀库,刀具数量可达32～42把.     

双臂机器人机构力方向可操作性研究

在单臂机器人机构力可操作椭球和力方向可操作度的基础上，定义了双臂机器人机构力和力矩方向可操作度，以力方向可操作度为目标函数，给出了最佳传力方向和最佳传力操作位形的优化方法，结果显示双臂机构的传力性能优于单臂机构。