ZL50型装载机反转六杆机构的优化设计

考虑动臂缸和转斗缸的工作行程对装载机工作性能的影响,将两个缸的工作行程连同反转六杆机构铰接点位置坐标作为设计变量,在满足装载机的性能指标和约束条件下,以提高动臂缸的传力比为优化目标,借助ADAMS/View软件,建立了ZL50型装载机的反转六杆机构的参数化模型,进行了优化设计。设计结果明显改善了装载机的平移性能和卸载距离,大幅提高了动臂缸的传力比,达到了优化设计的要求。     

某移动式水泵车举升翻转机构优化分析

针对某移动式水泵车的举升翻转机构出现了举升油缸上铰点断裂现象,通过多刚体运动学建立举升翻转机构虚拟样机模型,并进行运动学仿真得到油缸最大拉力;以此最大拉力为边界条件,应用有限元方法对举升翻转机构进行强度分析,结果发现油缸铰点应力超过屈服极限。因此在ADAMS/View中建立举升翻转机构参数化模型,通过灵敏度分析确定设计变量,以油缸拉力最小为目标函数对油缸铰点位置进行合理优化。优化后铰点最大拉力减小了18.2%,强度满足材料要求,机构工作可靠性得到提高。     

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。     

基于Adams软件的抓料机油缸铰点位置优化

建立抓料机力学模型,基于Adams软件对抓料机动臂油缸的铰点位置进行多变量参数试验,分析各参数对目标函数的影响.以动臂油缸作用力最小为目标函数,对抓料机油缸铰点位置进行优化,为后续抓料机整机多目标联合参数优化提供了参考.     

基于油缸铰接点位置铰接车转向机构优化设计

铰接转向机构是铰接车重要组成部分之一,既对整车的动力性、转向稳定性产生重要影响,也是整车安全运行的重要影响因素。以油缸铰接点位置为变量,建立铰接转向机构优化设计数学模型,分析变量对转向过程系统消耗的平均功率、最大转向角和最大行程差等几项动态性能指标的影响。分析数据表明,铰接点位置对平均功率和最大行程差影响较大。在此基础上以转向过程的最大行程差和平均功率为目标函数,在一定的约束条件下,包括边界条件约束、油缸结构尺寸约束、伸缩比和传力角度约束等,对转向机构进行了优化,优化后改变了油缸铰接点位置,并使最大行程差减少39.55%,消耗的平均功率减少4.99%。     

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。     

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。     

GA-PSO混合算法的工作臂铰点优化设计

现有施工装置中离不开挖掘机工作臂,但在工作过程中因承载和振动,造成铰接点销轴破裂。为了提高工作的可靠性,通过SolidWorks软件建立模型,分析由铲斗、斗杆、动臂及其油缸构成平面连杆机构工作原理;建立动臂动力学模型,借助齐次矩阵方法分析各部件的铰点位置参数,得到各铰点受到外力和力矩;以动臂各铰点受力为优化目标,以各铰点坐标参数作为设计变量,以动臂油缸所做功为约束条件,实现目标函数模型建立。借助GA-PSO混合算法,进行选择、变异和交叉操作,提高工作臂的优化设计参数精确度;结合ADAMS软件,得到优化后和优化前铰点受力曲线,实现了优化后铰点受力小于优化前。同时,为相关农业机械的研究提供理论研究基础。     

轮式装载机工作装置的仿真分析

利用三维造型软件UG建立轮式装载机工作装置的六连杆机构,通过多体动力学分析软件ADAMS实现虚拟仿真,通过仿真分析的结果对工作装置机构参数修改以及铰接点位置的重新设定,得出符合设计优化要求的机构参数和铰接点位置,以及油缸运动控制参数。为装载机工作装置的试制提供参考数据。     

基于虚拟样机的电动公交车充电弓装置优化设计

为提高电动公交车充电弓装置的工作性能,利用机械动力学软件ADAMS对电动公交车充电时充电弓装置中双排平行六连杆升降机构的主要铰接点进行参数化设计,建立双排平行六连杆升降机构的参数化模型;采用ADAMS/View软件中提供的Design Study(设计研究)与Optimization(优化分析)2种参数化分析方法以及OPTDES-SQP优化算法,以充电弓装置中滚珠丝杠提升力最小为优化目标,对充电弓装置进行优化设计。优化结果表明,充电弓装置中双排平行六连杆升降机构的各连杆在铰接点位置处的受力在优化后均减小了10%以上,滚珠丝杠最大提升力降低了17.0%,大大增加了滚珠丝杠的安全余量,有利于提高机构的可靠性,延长充电弓装置的使用寿命。     

基于ADAMS的钻装机扒斗机构优化仿真分析

文中基于动力学软件ADAMS对扒斗机构进行优化分析,在阻力载荷不变的情况下通过优化铰点位置以达到油缸受力最小的目的.具体方案是以油缸受力最小为目标函数,参数化铰点坐标,对生成的变量进行灵敏度分析,找出对目标函数灵敏度较高的坐标变量,继而对这些变量进行优化分析,找出收敛解.该研究对扒斗机构及钻装机的设计具有一定的意义.     

自行走直臂式高空作业车连杆尺度优化以改善工作舒适性

通过ADAMS软件建立某自行走直臂式高空作业车连杆机构的参数化模型,在主臂上升过程中,以连杆机构的六个铰点位置作为自变量,以工作平台最大加速度作为优化目标函数进行优化与仿真。仿真结果表明铰点位置优化后使工作平台最大加速度减少87.13%。基于优化结果进行试验验证,试验结果与仿真结果相对误差较小,证明了铰点优化后,将大大减少工作平台最大加速度,从而提高了操作人员的舒适性。     

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。     

基于ADAMS的汽车起重机变幅机构优化设计

以QY20汽车起重机为研究对象,利用ADAMS软件建立其变幅机构的虚拟样机,并对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.通过仿真试验发现,变幅机构单目标优化存在一定的局限性.     

风电叶片模具翻转机构分析与优化

针对风电叶片模具翻转机构油缸负载偏大及翻转运动速度不均匀的问题,通过分析风电叶片模具翻转机构运动过程,推导翻转角速度、翻转载荷同油缸运动速度、翻转机构各铰点尺寸之间的关系,建立翻转过程力矩平衡表征模型,以翻转所需油缸力最小为目标优化翻转油缸铰点尺寸。通过优化控制翻转油缸运动速度,实现匀速翻转,提高翻转机构运动稳定性和可靠性。     

运用响应面法的高空作业车臂架变幅三铰点位置优化

针对现有高空作业车臂架变幅三铰点位置优化中缺乏动力分析和对作业人员舒适度考虑的问题,以平台起升速度最小、起升加速度最小、起升高度最大,主臂油缸行程最短,起升动态过程中各节折臂与变幅油缸铰点应力最小为目标,各节臂变幅三铰点位置为变量,运用拉丁超立方抽样试验法和Kriging插值法建立响应面模型,基于遗传算法进行多目标优化。结果表明,此方法能得到较好的优化效果且与实际仿真结果误差较小,同时弥补了现有研究缺乏动力分析和对工作人员舒适度考虑的不足。     

基于虚拟样机的液压挖掘机工作装置最大挖掘力分析

针对液压挖掘机工作装置挖掘力的分析计算与优化问题,对工作装置在斗杆挖掘工况下的最大挖掘力及工作装置关键铰接点空间位置对其最大挖掘力的影响进行了研究,提出了采用机械系统与液压系统联合仿真的方法,建立了某液压挖掘机工作装置的虚拟样机模型,分析斗杆油缸以系统最大压力工作,铲斗油缸、动臂油缸闭锁时,在整个挖掘范围内,工作装置的挖掘力图谱,并确定了最大斗杆挖掘力.在此基础上,以最大斗杆挖掘力为设计目标,通过试验设计方法,研究了工作装置机构铰接点空间位置对斗杆挖掘工况下最大挖掘力的影响.研究结果表明,液压挖掘机最大挖掘力达到国外同类产品水平,同时找出了铲斗最大挖掘力位置及数值,为工作装置优化设计和结构强度分析提供了有效依据.     

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.     

旋转装载机工作装置的遗传优化设计

建立了旋转装载机工作装置的教学模型，采用基于双种群违约解修正法的遗传算法对其进行了优化设计，结果表明，采用优化设计后，铲据位置连杆机构的传力比提高了9．9％，工作装置的性能得到了明显提高。     

混合臂式高空作业车变幅系统多目标优化

为使结构形式、复合运动复杂的混合臂式高空作业车变幅系统在动态变幅中达到最优效果,对臂架受力分析,借助多目标优化理论定量确定臂架危险位姿。在考虑惯性冲击的情况下以臂架所受振动冲击、油缸流量变化、油缸行程及平台运动突变最小为优化目标,各变幅三铰点位置和油缸直径为设计变量,基于MATLAB优化工具箱中信赖域反射算法对目标函数进行多目标优化并对比优化前后各目标。结果表明,整体平均优化比例达12.57%,此方法能得到更合理的铰点位置和油缸直径,同时也为解决不同臂型高空作业车铰点优化问题提供了一种更加合理的途径。