基于ADAMS的液压挖掘装置动力学仿真分析

利用Adams软件对挖掘装置虚拟样机进行运动及动力学仿真,分析挖掘装置关键工作参数,获得挖掘装置工况变化规律及曲线、工作载荷和各极值节点受力参数,用以挖掘装置的分析和改进.     

基于极限轨迹的挖掘机工作装置动力学分析

针对液压挖掘机工作装置动态特性研究的问题,提出了一种工作装置铰点力动力学分析方法。采用理论挖掘力计算模型,分别计算得到了沿铲斗挖掘与斗杆挖掘两条极限挖掘轨迹上的理论挖掘力分布;通过对工作装置三维模型的合理简化,建立了其动力学仿真模型;通过对比仿真轨迹中最大挖深点与其实际坐标位置,验证了动力学模型的正确性;分别以铲斗挖掘力和斗杆挖掘力为载荷,进行了两条极限挖掘轨迹的动力学仿真。研究结果表明:工作装置铰点力在挖掘过程中随理论挖掘力而进行动态变化;该研究结果为液压挖掘机工作装置动态特性的研究及动应力分析提供了理论基础。     

挖装机工作装置瞬态动力学仿真与分析

挖装机是隧道钻爆法施工中的高效出渣设备,以360型挖装机为例,根据工作装置的结构和运动特点,应用matlab软件求出工作装置的最大铲斗挖掘力和斗杆挖掘力,针对斗杆油缸驱动铲斗撞击地面的工况,采用ANSYS Workbench软件对撞击过程进行瞬态动力学分析,在设定的载荷步作用下,分析斗齿尖的动力学响应。通过上述分析,可知工作装置在危险工况下的动力学响应良好,能够满足工程需要,同时为后续工作装置的优化设计提供依据。     

基于多体动力学与颗粒动力学耦合的挖掘载荷计算与研究

为获得较为精确的挖掘阻力,进一步求出挖掘机所受的动态载荷,建立了多体动力学-颗粒动力学耦合的动态仿真方法.首先,建立挖掘机工作装置三维模型,以实测的动臂、斗杆和铲斗油缸位移变化曲线作为驱动,完成挖掘机工作装置的多体运动学分析,获得铲斗质心处的运动速度、铲斗相对斗杆和连杆在铰点上的角速度.然后,通过离散单元法建立挖掘介质的颗粒模型,利用已求得的铲斗运动参数对其运动进行定义,模拟铲斗在挖掘时的真实工况,求得铲斗在挖掘不同介质时所受的挖掘阻力和阻力矩,最后再通过多体动力学分析求解各铰点处的动态载荷.分析表明,挖掘介质为矿石与干砂时,挖掘阻力和阻力矩波动更为明显且铰点载荷也更大.     

基于ADAMS的装载机工作装置动力学仿真方法研究

文中针对装载机工作装置进行动应力测试需要较高的时间与人力成本,以国产额定载重9t装载机为研究对象。提出一种应用虚拟样机技术快速获得装载机工作装置应力特性的方法。在ADAMS中建立了工作装置虚拟样机模型,对工作装置在不同工况下利用Step函数进行多刚体动力学仿真分析,得到的铰点载荷与实测载荷进行对比,验证仿真方法的合理性。利用Ansys生成动臂、摇臂以及连杆的柔性体文件,采用模态叠加法建立工作装置刚柔耦合动力学模型,导入不同工况下实测液压缸位移与铰点载荷,进行了工作装置动力学仿真分析,与Step函数仿真结果对比,结果表明：对于刚体动力学仿真分析,利用Step函数模拟铲装作业可以较好地反映铰点处的峰值载荷。对于刚柔耦合动力学仿真分析,基于实测载荷的最大应力与基于Step函数模拟的最大应力相对误差不超过26%,研究为装载机工作装置的强度分析与结构优化提供参考依据。     

大型矿用液压挖掘机行走装置仿真分析

介绍了大型矿用液压挖掘机挖掘行走装置仿真分析,对矿用液压挖掘机行走装置进行力学分析,利用ADAMS软件作出四种典型工况下行走装置的动力学仿真。重点选取各工况下的支轮的载荷变化规律进行了分析。研究内容对于大型液压挖掘机行走装置的结构优化和改进具有一定的实用价值。     

基于拓扑优化方法的大型液压挖掘机斗杆新型结构

以斗杆结构强度为基准,采用结构优化的方法,设计了大型液压挖掘机正铲工作装置斗杆新结构。采用离散元方法,构建矿山岩石模型,获得铲斗挖掘阻力;采用多体动力学方法,搭建大型液压挖掘机正铲工作装置刚柔耦合动力学模型,获得挖掘机斗杆挖掘工况斗杆动态载荷,并对斗杆进行动态结构强度分析;采用SIMP插值函数的变密度拓扑优化方法,在有限元中对斗杆结构进行拓扑优化设计,获得大型液压挖掘机正铲工作装置新型斗杆结构;对新型斗杆结构进行动态结构强度分析,斗杆结构强度保持原有水平。研究结果表明,通过拓扑优化后得到的新型斗杆,结构强度与类比设计一致,但质量减小。     

大型液压挖掘机工作装置设计方法研究

为大型正铲液压挖掘机工作装置的设计与研发,建立了工作装置多刚体运动模型、工作装置刚柔耦合动力学模型、矿石模型,分析了工作装置的运动性能、装置的动态强度、挖掘过程中铲斗所受挖掘阻力,研究了工作装置的工作范围,工作装置在工作范围内挖掘、举升、平推运动情况;模拟了斗杆挖掘工况;基于离散元技术和多体动力学技术,提出了大型液压挖掘机铲斗挖掘阻力计算方法,为挖掘机结构件强度分析和工作装置液压系统设计提供了关键的数据。研究结果表明:液压挖掘机工作装置运动和力学性能达到预定目标,挖掘阻力的计算为工作装置乃至液压系统的设计提供了理论依据。     

TZJ24型装载机工作装置的作业工况构建与分析

虚拟样机仿真技术在铲装运机械领域得到广泛应用,基于TZJ24型号装载机的三维模型,利用ADAMS/View模块构建工作装置在顺序动作和复合动作两种典型作业工况下的虚拟样机仿真模型。由顺序动作下的运动学仿真,得到了斗齿运动轨迹图、齿尖位移和挖掘半径曲线图,获得主要工作性能参数。由作业终端实时工况载荷作用下的工作装置复合动力学仿真分析,得到了各驱动液压缸的动力需求情况,以及工作装置铰接点约束反力,为铲运工作臂结构的可行性分析与优化设计提供重要依据。     

大载荷高处作业吊篮悬挂装置力学分析计算

论文以自行研发设计的ZLP3000大载荷高处作业吊篮（简称吊篮）为原型,建立悬挂装置的简化力学模型,利用弯曲变形理论,分析悬挂装置在预紧和承受极限工作载荷两种工况下的力学特性,研究了吊点位置对钢丝绳受力的影响．为大载荷高处作业吊篮悬挂装置的结构优化分析提供了分析方法。     

大型矿用履带式挖掘机接地压力动力学研究

针对接地压力是衡量履带式机械性能的要素之一,结合大型矿用履带式挖掘机的行走机构,利用动力学分析软件ADAMS,基于极限坡路及极限转向2种典型作业工况的动态特性进行了动力学仿真研究.通过定量及定性的分析,得到了不易于进行物理实验的大型机械设备的行走装置接地压力分布规律,所得结论为该类行走机构载荷分布的深度分析及性能研究提供了基础.     

挖掘机工作装置动力及有限元联合仿真分析

通过PROE软件对挖掘机工作装置进行三维模型的建立,在多体动力学软件ADAMS中对工作装置虚拟样机进行了动力学仿真分析,得出了挖掘机工作装置在复挖掘工况下各铰点的受力情况。取各铰点最大受力姿态及大小为工作装置进行有限元分析,为设计优化提供依据。     

轿车转向节破坏形式分析

通过分析转向节主要工况,运用MSC.Patran/Nastran软件对转向节的极限工况进行结构强度分析。而后,基于多体动力学理论,利用ADAMS软件对悬架结构进行动态仿真,得到转向节在实际工作状况下所承受的载荷。在此基础上,对转向节进行实际工况的强度分析,与极限工况的结果相对照,从而确定转向节主要的破坏形式不是强度破坏,而是疲劳破坏,并提出进一步的改进方向。     

装载机动臂动力学仿真分析

对ZL15轮式装载机动臂在变载荷状态下做动力学仿真分析。首先在Solidworks软件中自带的Motion插件中导入已建好的装载机三维虚拟模型,定义装载机整个工作环境,并在铲斗上添加求得的工作装置外载荷,然后对工作装置中的转斗和举升油缸添加运动,使装载机工作装置整个工作过程完整,由此模拟分析得到装载机在额定载荷工况下动臂关键部位受力特性曲线,揭示了动臂各关键部位在整个工作循环中受力变化情况。     

实测载荷驱动下挖掘机动臂的疲劳寿命研究

针对挖掘机工作装置疲劳分析中由于复杂载荷难以模拟而导致结果误差大的问题,提出一种完全由真实载荷驱动的工作装置疲劳寿命研究方法,为工作装置结构设计提供了依据.以20t挖掘机为研究对象,采用D-H(Denavi-Hartenberg)法建立挖掘机工作装置动力学模型,并根据传感器记录的挖掘过程中各液压缸压力和位移的变化曲线结合力平衡方程得到动臂各铰点的真实工作载荷,再应用疲劳分析软件对动臂进行疲劳分析,获得寿命云图.研究结果为挖掘机工作装置的结构设计提供了参考依据.     

液压挖掘机工作装置的动态强度仿真分析

针对在大型正铲液压挖掘机工作过程中工作装置的运动以及零件的应力分布问题,在多体动力学软件MSC.ADAMS中建立了刚-柔、机-液耦合的虚拟样机,其中动臂、斗杆是柔性体,其模态中性文件在ANSYS中生成,其余为刚性体,液压系统在ADAMS/Hydraulics中建立;对整机理论最大挖掘力开展了分析,进行了最大挖掘力普查,得到了工作装置在不同位置产生的最大挖掘力;在ADAMS中对其进行了运动学及动力学仿真,分析了其在相应约束以及负载状态下以最大挖掘力挖掘和以一定效率挖掘,举升工况时部件的应力应变.研究结果表明,该仿真模型比典型的工况方法更全面地反映了工作装置的运动状况和部件的强度状况,提高了计算精度和效率,可以为挖掘机结构设计优化提供较为可信的参考.     

隧道锚杆台车工作稳定性分析计算及仿真

为保证隧道锚杆台车在各种危险工况下工作时不出现失稳现象,以现有MT-11A型锚杆台车为依据,分别从最容易发生失稳现象的双臂水平伸出状态、双臂同时左摆至极限状态以及双臂同时右摆至极限状态下钻孔等几种工况出发,对锚杆台车工作时的倾翻趋势以及稳定性进行分析计算.得出在各种危险工况下的倾翻趋势以及稳定力矩与倾翻力矩的计算方法,获得相应工况下的失稳比和安全系数;同时利用SolidWorks Motion分析功能对各种工况下的稳定性进行动力学分析,获得了临界倾翻时所承受的最大外载荷.     

装载机工作装置钢结构强度计算方法研究

多年来，对装载机工作装置钢结构载荷和强度的计算一直采用典型工况方法，研究结果表明，这种方法不能真正和全面反映结构在多种复杂工况下的最大应力状况。文中提出作业仿真的方法，在对不同作业方式和载荷形式进行仿真过程中，对工作装置钢结构多个指定部位采用常规力学方法进行应力普查分析，然后将分析结果作为评判依据，从中选出对钢结构强度影响最大的工况和载荷，作为下一步有限元分析的工况和载荷。结果表明，使用作业仿真进行普查分析的方法比传统的典型工况方法更具全面性。     

某前悬架下摆臂疲劳失效分析与优化

针对某前悬架下摆臂路试疲劳失效问题,首先建立下摆臂有限元模型和前悬架动力学模型,提取极限制动工况时的载荷,采用惯性释放方法对其进行极限强度分析,分析结果表明其应力幅值接近于材料屈服限值,存在疲劳失效风险.然后搭建下摆臂台架试验对其进行对标分析,分析结果表明其仿真分析的误差率为4.3％.再基于极限载荷和正弦波激励对下摆臂...     

液压挖掘机工作装置联合仿真研究

工作装置是液压挖掘机的主要执行机构,其性能好坏直接决定液压挖掘机的挖掘效率。建立液压挖掘机工作装置的虚拟样机模型进行动力学仿真分析,得到工作装置在复合挖掘工况下的位移动态曲线以及各杆件主要铰接点的受力情况,选取各铰接点最大受力姿态和受力值对动臂进行强度分析和校核,为液压挖掘机工作装置的设计及优化提供依据。