LG930装载机摇臂结构分析与改进

摇臂是装载机工作装置的重要组成部分,直接与翻斗液压缸铰接,通过拉杆带动铲斗翻转.其结构简单,受力不太复杂,但由于受冲击力和循环载荷的影响,摇臂仍是装载机上比较容易被破坏的构件之一.针对LG930装载机的摇臂出现批量事故的情况,应用美国大型有限元分析软件Nastran对该摇臂进行了强度分析.介绍了有限元分析的基本过程,包括几何模型的建立,摇臂的加载和约束形式,定义材料和单元属性,以及材料疲劳强度的确定方法.论述了有限元分析后得到的应力与变形分布图,并根据有限元分析结果对摇臂的结构进行了改进,改进后的结构提高了LG930装载机的稳定性和可靠性.     

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     

挖掘装载机托架连杆装载工作装置自动调平的方法

挖掘装载机工作装置的"自动调平"是指装载机工作时,随着动臂的举升,可通过铲斗液压缸自动调整铲斗与动臂之间的夹角,防止在动臂举升过程中,铲斗向后倾撒物料,引发事故.论述托架连杆机构装载工作装置自动调平功能的实现方法,即动臂举升到一定位置时停止运动,铲斗正好处于临界撒料状态,然后调整铲斗与动臂之间的夹角,使铲斗前倾,再举升动臂,如此反复进行,直至铲斗达到卸料位置.介绍了实现铲斗自动调平功能的液压系统原理,以及为实现此功能而研制的用于控制铲斗液压缸的反馈机构.对有无调平功能的动臂举升时间进行对比,结果表明:实现自动调平后,动臂举升时间略有增加,但仍处于国家标准规定的7 s以内.研制的自动调平机构已在厦工集团生产的XG765型挖掘装载机上应用,用户反映良好.     

液压挖掘机工作装置仿真研究

运用Pro/E和ADAMS软件建立了液压挖掘机工作装置的虚拟样机模型,对工作装置的挖掘工况进行了模拟.通过动力学仿真获得液压挖掘机工作装置各油缸及动臂、斗杆、铲斗等关键铰接处的载荷变化曲线,为挖掘机工作装置优化提供参考依据.     

极限偏载工况下装载机动臂应力的精确求解

本应用Pro/MECHANICA软件，建立偏载工况下装载机工作装置运动学模型，求解出工作装置各销轴的作用力，并把该作用力作为动臂强度分析力学模型的载荷来进行动臂的应力计算。     

装载机铲斗平移性研究

根据装载机工作装置六连杆机构的特点,按照四杆机构的运动学特性,通过分析计算得到装载机铲斗斗底角与动臂角度和摇臂角度之间的关系,从而推出铲斗保持任意角度平移时的可行性。     

ZL50型装载机动臂结构的拓扑优化设计

为了实现装载机动臂的轻量化设计,通过Solid Works三维建模软件进行装载机工作装置部分的三维模型建立,保存合适的格式,导入Adams运动学动力学仿真分析软件,设置各约束、运动副以及负载载荷,得出动臂的受力情况,然后,将动臂三维模型导入ANSYS Workbench中,设置相应的材料属性、网格划分、约束以及上述得出的动臂所受到的力载等,进而仿真分析得出动臂的最初有限元分析结果,接着,采用ANSYS Workbench中的Shape Optimazation模块进行拓扑优化,根据拓扑结果对动臂结构进行重新设计并再次进行有限元仿真分析,最后对前后两次动臂的有限元分析结构进行对比分析,验证该优化设计满足要求条件,达到动臂轻量化设计的目的。     

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…     

挖掘载荷求解方法与标定试验研究

为测量挖掘装载机在挖掘作业过程中的复杂载荷,以各液压缸驱动力和长度作为输入条件,建立基于Danevit-Hartenberg坐标系转换矩阵的挖掘工作装置的运动学模型,再利用达朗贝尔原理建立挖掘工作装置的动力学模型,求解动平衡方程得到各铰点及铲斗载荷.为验证求解方法的正确性,实施实车挖掘载荷标定试验,求解实测液压缸驱动力...     

装载机工作装置动臂缸掘起力提升方法与验证

本文介绍一种装载机工作装置动臂缸地面掘起力的提升方法.通过对动臂缸掘起力理论推导与计算,建立动臂缸地面掘起力函数表达式,利用动力学软件ADAMS建立装载机工作装置动力学模型,以动臂缸地面掘起力最大为优化目标,以相关各铰点坐标为设计变量,综合考虑卸载高度、卸载距离、收斗角、卸料角、传动角等各项性能,对工作装置的铰点分布进...     

提高装载机卸载高度的几种方法浅析

装载机的工作装置主要由铲斗、动臂、摇臂、拉杆等四大结构件组成,其性能直接影响整机的工作效率。现以反转六连杆机构常采用的高卸型铲斗和加长型动臂为例,简要阐明几种提高装载机卸载高度的方法及其工作原理,并就各自的优缺点作一下对比分析。     

载荷特性对挖掘机动臂的性能影响分析

为了分析载荷特性对液压挖掘机动臂疲劳寿命的影响,利用有限元软件ANSYS建立某型号液压挖掘机的实体模型,在建模过程中工作装置的回转平台、动臂、斗杆和铲斗在销轴连接处建立非线性接触模型,较为真实的模拟力的传递作用,考虑载荷特性的不同(偏载和侧载作用),进行有限元计算,得出动臂的应力分布情况,分析动臂结构疲劳失效的原因,为挖掘机工作装置的结构改进提供参考。     

基于ADAMS的装载机工作装置仿真及优化设计

对装载机工作装置进行运动学和动力学仿真,并应用ADAMS中的优化设计模块,以铲斗下插角最大为目标函数,以各铰点坐标为设计变量,以连杆机构传动角、卸载角、卸载高度、卸载距离及转斗液压缸力等为约束条件,对装载机工作装置进行优化设计。根据优化结果建立工作装置最优结构动力学模型并进行仿真验证,结果表明优化后铲斗的下插角由0°增加到3.1°,最小传动角、卸载高度及卸载距离等性能参数得到提升,结构受力状态得到改善。     

UNC─060多功能装载机工作装置

ＵＮＣ──６０多功能装载机采用静液压传动、滑移转向（见图１）,可快速换装装载、挖掘、螺旋钻等十多种工作装置。它具有结构紧凑、机动灵活、操作轻便、体积小、转弯半径小等特点。１装载工作装置的构成装载工作装置是该机的主要工作装置（见图２）,主要由铲斗、转斗液压缸、动臂、动臂液压缸、铲斗平移引导液压缸（以下简称平移液压缸）等组成。当动臂液压缸举起时,动臂绕Ａ点逆时针转动面△α角。由于平移液压缸和转斗液压缸的有杆腔与有杆腔、无杆腔与无杆腔用油管连通,平移液压缸无杆腔的压力油排入转斗液压缸的无杆腔,转斗液压…     

大型轮式装载机工作装置参数化装配有限元分析与改进设计

针对大型轮式装载机工作装置受力特点,在Pro/E环境下建立了其三维参数化零件模型和装配模型,并采用高阶四面体单元对每个零件进行网格划分,然后在ANSYS环境下采用APDL编制了参数化装配程序,将从Pro/E导入的零件有限元模型快速装配成整体机构,准确模拟不同零件间的相互作用关系。分析了正载铲掘、偏载铲掘典型作业工况,根据应力情况对动臂进行了改进设计。计算结果表明,应力较大位置在动臂与动臂油缸连接处,偏载作业是导致动臂失效的主要工况。     

工程机械动臂液压缸铰点位置的优化设计

当今，装载机的动臂液压缸在最低位置时，近水平布置者居多，见图1。在总体设计中整机及工作装置的基本结构参数和掘起力等主要性能参数，以及液压系统工作压力、流量确定以后，进而可初步确定动臂液压缸的直径。在此基础上应用微型计算机求动臂液压缸在动臂上的最佳位置坐标，同时图回确定液压缸的最大行程。此行程应在满足功能的条件下最小，使动臂提升速度最快。l动臂液压缸举升力矩、力臂的计算装载机工作装置位于地面铲掘状态，工作装置对于动臂下铰点O的最小举升力矩TI：T；一队】GI＋PlC）（l）式中：民一一工作装置各部件的重力…     

装载机工作装置动作仿真求解前车架动力载荷

装载机工作装置是实现装载作业的主要部件,其工作时的基本动作主要包括铲装物料、向后翻转铲斗、提升物料、卸料、回收动臂等,由于其作业特点呈现周期性,使得其作用到装载机前车架的作用力也呈现周期性变化,并且工作机构动作频繁,工作环境恶劣,使得其对装载机前车架的疲劳破坏和振动模态影响很大,故对工作机构全周期过程进行动力仿真分析,求出工作机构通过铰点作用到前车架上的载荷周期变化情况是非常必要的.ADAMS软件是机械系统动力学分析仿真软件,具有建模简单、控制容易、动作准确、可视性强、分析全面等优点,通过ADAMS软件对装载机工作机构进行仿真,得出其作用到前车架的载荷变化情况进而得出其对前车架的载荷谱,为前车架的疲劳破坏和振动模态分析提供比较可靠的依据,同时对装载机前车架结构分析与优化也有一定的参考价值.     

装载机工作装置的仿真与校核

在多刚体仿真软件ADAMS中建立了装载机工作装置仿真模型,对一个典型工作过程进行了仿真,分析了整个运动过程中动臂位置角与铲斗位置角的关系,油缸的受力以及齿尖及各铰接点运动轨迹,在两种工况下对仿真中油缸受力结果进行了校核,证明了仿真结果是正确的.     

2.5吨前卸式装载机工作装置受力分析

我厂试制的2.5吨前卸式装卸机,其工作装置受力分析是根据整机设计要求:斗容1.3米~3,作业对象——大块原石(粒度300毫米)进行的。一、工作装置外载荷计算1.铲斗切入阻力当装载机直线前进,使铲斗斗刃插入料堆至足够深度,这一切入料堆的能力,是设计装载机牵引力的依据。切入阻力可用公式(1)计算。R_B=P·B·K kg (1)     

装载机工作装置的仿真与校核

在多刚体仿真软件ADAMS中建立了装载机工作装置仿真模型,对一个典型工作过程进行了仿真,分析了整个运动过程中动臂位置角与铲斗位置角的关系,油缸的受力以及齿尖及各铰接点运动轨迹,在两种工况下对仿真中油缸受力结果进行了校核,证明了仿真结果是正确的。