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《混凝土泵车臂架刚柔耦合动力学分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、机械设计与制造第8期62MachineryDesign&Manufacture2014年8月混凝土泵车臂架刚柔耦合动力学分析张俊俊,王基生,王江勇,刘罡(西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室,四JI1绵阳621010)摘要:混凝土泵车臂架的柔性效应对其零件的强度、末端运动轨迹和液压缸驱动力都产生不可忽略的影响,因此对其进行刚柔耦合分析是必要的。基于有限元分析软件ANSYS和动力学分析软件ADAMS,建立了27m混凝土泵车臂架的多刚体模型和刚柔耦合模型。分析比较了相同工况下多刚体模型和刚柔耦合模型中液压缸的受力,研究了不同速度和阻尼对液压缸驱动力的影响。仿真结果表明,该方法可实现对大型
2、机械臂的刚柔耦合分析,为臂架系统的设计和优化提供理论指导。关键词:臂架;柔性体;刚柔耦合;液压缸中图分类号:TH16文献标识码:A文章编号:1001—3997(2014)08—0062—03Rigid-FlexibleCouplingDynamicAnalysisonConcretePumpTruckBoomZHANGJun-jun,WANGJi—sheng,WANGJiang-yong,LIUGang(KeyLaboratoryofTestingTechnologyforManufacturingProcessofMinistryofEducation,SouthwestUniversit
3、yofScienceandTechnology,SichuanMianyang621010,China)Abstract:Theboom’Sflexibleefectonitsparts’strength,trajectoryprecisionanddrivingforceofthehydrauliccylindercannotbeignored,SOitwasnecessarytodoitsrigid-flexiblecouplinganalysis.BasedonfiniteelementsoftwareANSYSanddynamicssofiwareADAMS,themulti-bod
4、ymodelandrigid-flexiblecouplingmodelof27meterconcretepumptruckboomwerebuilt.Theanalysiscomparedtheforceofthehydrauliccylinderbetweenthemulti-bomodelandd-flexiblecouplingmodelunclersulneworkingconditions,andtheimpactofdiferentparameterstothedrivingyorceofthehydrauliccylinderwerestudied.Thesimulation
5、resultsshowthatthemethodissuitableforrigid-flexiblecouplinganalysisoflarge—scaleroboticn,1.anditCanalsoprovidetheoreticalguidanceforthedesignandoptimizationoftheboomsystem.KeyWords:Boom;FlexibleBody;Rigid-FlexibleCoupling;HydraulicCylinderI引言混凝土泵车将混凝土泵安装在汽车底盘上或专用车辆上,将混凝土的输送和浇灌工序综合在一起,既节省时间和劳动力,减轻工人
6、的劳动强度,又能保证施工质量,减少成品混凝土的损耗。其臂架是用钢板焊接而成的箱形梁结构,长宽比大,传统的机械设计以静力分析为主,既不能反映喷性对柔性体变形和受力的影响,也不考虑柔性变形对运动轨迹的影响。随着泵车臂架长度不断增长,对机构的可靠性要求不断提高,静态设计已不能满图1泵车臂架系统简图Fig.1ThePumpTruckBoomSystemDiagram足要求。在实际工作的过程中,臂架在运动过程中产生的振动对自身强度、驱动力的大小和控制策略都产生重要的影响。2柔性体的建立基于动力学分析软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS,2。1柔性体基础理论建立了27m混凝土泵车臂架系统的多刚体模型
7、和冈柔耦合模ADAMS中的柔性体可分为离散式和模态式两种131。离散式型,其结构,如图1所示。分析臂架的柔性效应对液压驱动力所产柔I生体以梁单元连接,单元数目越多越接近真实变形情况。这种生的影响,为泵车臂架及液压系统的设计与优化提供参考。柔性体可以模拟物体的非线性变形,但对较复杂的模型不适用。来稿日期:2014—01一O7基金项目:四川省教育厅重点项目(1lzdl110)作者简介:张俊俊,(1961一),女,
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