基于ADAMS的液压挖掘机工作装置动力学仿真分析

液压挖掘机工作装置的挖掘力是衡量液压挖掘机挖掘性能的重要指标之一,也是挖掘机用户购买挖掘机时考虑的重要因素之一。基于虚拟样机技术的液压挖掘机仿真分析能够真实地模拟该挖掘机工作装置的挖掘力。以某型液压挖掘机(20t级)为研究对象,应用仿真分析软件ADAMS对其工作装置进行动力学仿真分析。通过动力学仿真分析,得到各铰接点处和液压缸的受力情况及相关曲线,从而为铲斗、斗杆和动臂等结构的强度分析提供依据。     

挖掘机工作装置挖掘力及铰点受力仿真分析

利用三维造型软件Pro/e及动力学仿真软件ADAMS,搭建了某大型挖掘机SH700-5的虚拟样机模型。为获得铲斗以及斗杆最大挖掘力值,依据挖掘力国标测试方法对工作装置挖掘力进行了仿真测试,并与理论计算值进行了对比,结果表明,两种挖掘方式下工作装置自重对挖掘力大小分别有约4%与8%的提升作用。为研究挖掘作业过程中各铰点受力变化情况,分别按照铲斗挖掘以及斗杆挖掘方式驱动工作装置活塞杆动作,在铲斗上加载阻力,对挖掘作业过程进行模拟仿真,得到了关键铰点连续变化的受力曲线,结果表明,动臂与斗杆连接铰点受力最大,其瞬间受力最大值与挖掘阻力最大值之比分别为4.69与7.13。     

液压挖掘机虚拟样机技术的实现

应用多刚体力学理论,建立了某单斗液压挖掘机的运动学模型.采用ADAMS软件作为多体系统虚拟样机仿真环境,建立了挖掘机机械系统仿真模型.在虚拟环境中通过对该挖掘机进行各种工作状态的模拟以及动力学仿真,确定了挖掘机的整机工作范围和一些特殊工作尺寸,得到了空载挖掘下动臂、铲斗和斗杆之间的速度、加速度及角加速度等的关系.为虚拟样机技术在挖掘机优化设计及性能分析奠定了基础.     

基于SimMechanics的挖掘机模型仿真分析

为了查找挖掘机设计方案的不足,方便对原方哺进行修改,提高设计效率,利用MATLAB/SimMechanics仿真工具箱对挖掘机上部回转平台及工作装置进行了建模仿真,得到了液压挖掘机工作装置包络图,确定了其工作尺寸参数;通过对挖掘机铲斗施加重力负载,得到了动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸的受力变化图,结果显示铲斗油缸的受力变化很大.     

基于虚拟样机技术及ADAMS的挖掘机动力学仿真

应用多刚体力学理论,建立了挖掘机的动力学模型,为ADAMS建模提供理论基础;并用虚拟样机技术和ADAMS对挖掘机进行了动力学仿真,得到在空载挖掘下动臂、铲斗和斗杆之间的速度、加速度及角加速度等的关系.为虚拟样机技术在挖掘机中的应用奠定了基础.     

液压挖掘机挖掘力的仿真与试验研究

借助Pro/E 4.0和ADAMS 2005两种软件,建立SWE9OU液压反铲挖掘机的虚拟样机.在虚拟环境中,对该挖掘机的铲斗挖掘力和斗杆挖掘力进行仿真测试.以SWE90U液压挖掘机为平台进行相关试验,并将仿真结果与试验结果进行对比分析.     

大型液压挖掘机斗杆挖掘阻力的离散元素法研究

针对由于缺乏铲斗挖掘阻力等关键数据而导致在大型正铲液压挖掘机工作装置、液压系统设计时只能采用类比法而造成整机性能差的问题,对挖掘机斗杆挖掘阻力进行了离散元研究,提出了一套仿真评估方法:运用离散元素法,在EDEM中建立了矿堆模型,通过选择Hertz-Mindlin无滑动接触模型计算了元素间接触力,模拟了大型正铲液压挖掘机斗杆挖掘工况,分析研究了挖掘过程中铲斗所受挖掘阻力。将EDEM中所得挖掘阻力加载到ADAMS挖掘机动力学模型,进行工作装置和液压回路参数校核以及挖掘阻力实验验证。研究结果表明,挖掘阻力的仿真与计算为大型液压挖掘机工作装置和液压系统设计提供了可靠依据。     

正铲液压挖掘机工作装置的动力学分析与仿真

对一种正铲液压挖掘机进行动力学分析,运用虚功原理对工作装置进行动力学建模。基于Matlab对动力学模型进行数值计算,在给定负载情况下得到了铲斗在挖掘过程中3组液压缸的驱动力变化曲线。利用ADAMS仿真软件对该挖掘机工作装置进行动力学仿真,将仿真得到的结果与计算值进行对比,得到3组液压缸的驱动力误差曲线,误差在合理范围内,证明了动力学建模方法的正确性。     

反铲挖掘机铲斗设计及仿真分析研究

在液压挖掘机结构组成中,铲斗是液压挖掘机对物料进行挖掘和装卸的重要工具.在铲斗设计过程中,要保证足够的强度和耐磨性.介绍反铲挖掘机铲斗结构设计原则、铲斗斗形设计、铲斗斗容计算.采取有限元分析仿真优化方法,得到以下结论:在正载有限元分析中,铲斗安全系数要在2.0以上;在底部冲击载荷中,铲斗安全系数在3.0以上,满足设计要...     

D-H坐标系下挖掘机工作装置运动学建模与仿真

应用机器人运动学求解常用的D-H法建立挖掘机工作装置4自由度运动学数学模型,分析了挖掘机工作装置运动过程中铲斗齿尖位移、速度、加速度与空间位置的运动关系。在此基础上采用Pro/E和大型有限元软件ADAMS建立挖掘机工作装置虚拟样机模型。对挖掘机工作装置进行了运动学仿真,得到了铲斗齿尖位移、速度、加速度动态曲线,并对动态曲线进行了分析,验证了运动学模型的正确性。这种方法简化了解析计算,同时求得的解具有使用性和代表性,对挖掘机工作装置的设计具有普遍的适用意义。     

基于Pro/E的挖掘机虚拟样机建模及运动学仿真

利用Pro/E软件对挖掘机进行虚拟样机建模,并做有关运动学仿真研究。通过仿真分析可以更好地研究挖掘机的结构参数,为进一步优化挖掘机的结构提供依据,以便降低挖掘机的开发成本和生产周期。     

基于Simulink的挖掘机液压系统建模与仿真技术

在分析挖掘机液压系统的基础上,利用 MATLAB 软件的动态系统分析软件包 Simulink,提出了基于液压系统的模块化建模方法,建立了挖掘机各个液压元件的动态数学模型,实现了图形用户界面下易于参数修改的元件及子系统模块化模型,并进行了仿真研究.     

挖掘机驾驶室顶板抗冲击性能分析及结构改进

对某挖掘机驾驶室顶板防落物抗冲击性能进行了有限元数值模拟分析,最后通过改进结构,使得挖掘机驾驶室满足了防落物抗冲击的性能要求。     

液压挖掘机反铲装置虚拟样机仿真研究

为解决液压挖掘机反铲装置作业时,工作范围尺寸与挖掘力出现的问题,首先,运用Pro／E软件,建立液压挖掘机的三维实体模型,并导入虚拟样机分析软件ADAMS,合理地添加约束与驱动;然后,在ADAMS中进行运动学仿真,获得液压挖掘机的主要工作范围尺寸,并经过国家标准检验,验证了系统设计的合理性;最后,在特定工况下,对反铲装置各铰点的受力情况进行动力学仿真,获得其变化规律,较精确地得到反铲装置各铰点所受的最大载荷,并提出了相应的改进措施,为进一步进行有限元分析与优化设计奠定了基础。     

挖掘机工作装置负载口独立控制系统节能特性研究

传统的挖掘机负载敏感系统利用1根阀芯同时控制着液压执行器的进、出口油路,在实现运动控制的过程中,造成了多余的节流损失,使得系统能耗大、效率低,为此,结合负载口独立控制技术,采用了5个二位二通比例阀作为主控制阀,设计了挖掘机工作装置负载口独立控制系统,利用机械动力学分析软件ADAMS建立了挖掘机工作装置的动力学模型,利用...     

挖掘机器人作业过程运动控制仿真研究

针对典型的三关节液压挖掘机器人,结合力反馈与模糊神经网络方法提出了力/位置并环递阶控制策略.实现了具有自学习功能的挖掘机器人的作业过程运动控制.仿真分析表明,将这种控制策略用于挖掘机器人的运动控制系统具有可行性.     

基于虚拟现实技术的挖掘机模拟操作

以EON Studio软件平台为基础,综合运用计算机辅助三维建模、碰撞检测以及交互控制等技术,论述了基于虚拟现实技术实现挖掘机模拟操作的设计流程和具体方法,为挖掘机操作虚拟培训系统提供了技术基础。     

基于VRML的液压挖掘机工作装置运动仿真

针对专业仿真软件模拟挖掘机工作装置运动存在文件大,交互性差,不便于网上传输的缺点,提出了利用VRML对液压挖掘机工作装置运动进行仿真的方法。利用SolidWorks建立液压挖掘机工作装置静态模型,结合各部件之间的父子关系和几何关系,编写VRML程序,完成挖掘机工作装置仿真系统。此方法对挖掘机设计水平的提高具有重要的理论意义和实际价值。     

基于Pro/E Mechanism的挖掘机工作装置运动仿真

在Pro/E 环境中,Pro/E 的 Mechanism 能方便地对任何实际的二维或三维机构进行较复杂的运动学分析.利用Pro/ENGINEER软件对挖掘机工作装置进行运动仿真,可为挖掘机工作装置进一步优化提供运动模型.