浅析ansys和adams的连续液压装载机装载部研究

《浅析ansys和adams的连续液压装载机装载部研究 》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、学兔兔www.xuetutu.com煤炭工程2011年第8期基于ANSYS和ADAMS的连续液压装载机装载部研究裴博文(中国矿业大学机电学院，江苏徐州221116)摘要：文章主要介绍了连续液压装载机装载部设计的部分过程，分析了工作机构简化成连杆机构的空间位置关系，写出了对应的矩阵方程，通过MATLAB编程计算出了连杆长度矩阵。用ADAMS对连杆机构进行了动力学分析，得到各关键点的扭矩值，为液压系统的设计提供了指导。将CATIA建立的铲斗模型导入ANSYS，划分单元、添加载荷与约束、求解出相应的应力和应变的结果，并对结果做了相关分析，为类似机构的设计提供了一种可行的通用性

2、方法。关键词：ANSYS；MATLAB；装载机；有限元分析方法中图分类号：TD422．3文献标识码：B文章编号：1671—0959(2011)08-0114-031井下连续液压装载机·装载工作是整个地下采矿工作的重要环节，其工作量最大，费时间最多，对整个采矿工作效率影响很大。在掘进循环作业过程中，消耗在这方面的时问占总时间的30％～40％。在井下回采出矿中，装载作业同样占很大比重⋯。一台连续液压装载机的工作量与300～400人的劳动图2装载部水平面简化连杆机构量大体相当。因此，在井下选用装载机会极大地提高采运作效率，为企业创造更多的财富。井下连续液压装载机装运部由装载部

3、、运输部、行走部、车架、驾驶室等部分组成，文章以装载部的设计为例，介绍了装载机的设计方法。装载部的结构组成如图1所示。耙图3装载部竖直平面内简化连杆机构由其工作机构简化图，取P(，Y)为l，端点，可得其运动基本方程为：11cos0112COS02一(1)图1装载部结构简图LfIsinOl+12sinO2y将式(1)写为矩阵形式，即为：2装载部基本尺寸的确定COS0os02]l~]=为方便分析，装载部主要工作机构可简化为3段由运⋯，动副相连的连杆，其在竖直平面内和水平面内表示。其水式中，h，c分别为杆1起始点的横坐标和纵坐标。平面内的空间机构图如图2所示。其竖直平面内的空

4、问机将式(2)写成矩阵方程，即为[0]『L]：[P]，其中[0]构图如图3所示。为转换矩阵；[]为杆长矩阵；[P]为得到的坐标位置矩收稿日期：2010—10—30作者简介：裴博文(1985～)，男，河南浚县人，2010年毕业于中国矿业大学机电工程学院，现研究方向为机械电子工程。114学兔兔www.xuetutu.com2011年第8期煤炭工程舀．N／Ⅱ}到杆长矩阵誊=[][P]的形式，即可得4工作机构(铲斗)的有限元分析。其展开式为：⋯～⋯”～⋯。在设计出连杆机构的基本尺寸后，利用ANSYS软件对㈩其进行有限元分析，实现对设计结果的校核J。将CATIA据不同的设计条件，

5、对计算参数加以约束，从而方便中建立的模型导入pro／E中，经过pro／E的格式转换导为实地利用MATLAB编程求解以得到各连杆的基本尺寸。由体化的igs文件，即可顺利导人ANSYS进行分析。此得到了所需的连杆计算尺寸：fl=1050mm；z2：800mm；4．1选择单元类型0=10。；：6。。虽然这组数据满足约束条件，但还须根将建立的模型导入ANSYS后，选择单元类型为solid据实际条件建立进一步的约束关系以得到更符合实际工况10node92单元，该单元为1O节点四面体单元，可用于实体的尺寸，具体过程这里不再赘述。这为设计类似的工作机网格的划分操作。构提供了一种可行的

6、通用性方法。4．2定义材料属性选择材料属性(MaterialProps)，再选择其中的材料模3关键点扭矩的分析型(MaterialMode1)，定义材料类型为各向同性(isotropic)，将之前计算出的连杆尺寸代入ADAMS中建模，添加运弹性模量E和泊松比分别定义为2．06el1和0．3。动副，增加运动规律(为方便建模采用的标准正弦函数，实4．3划分单元网格际可根据Fourier级数选择合适的阶数进行插值)，之后便根据选择的单元类型，对导入的模型进行网格划分。可进行动力学仿真。仿真结果虽然有一定失真，但仍对液4．4施加约束和栽荷压系统的选型有一定的指导意义。由仿真过程

7、得到的1、2、选择Solution一>DeftneLoads一>Structural，用下面的3点扭矩图如图4、图5、图6所示。Displacement和Pressure命令对铲板工作处施加面载荷一3．4E+0020MPa(与理论计算值相同)，以及固定处施加面约束。—3．5E+00—3．6E+004．5对已建立模型的求解．3．7E+00选择Solution一>Solve中的Cu~entLS命令可以求解已．3．8E+00建立的模型。．3．9E+00—4．OE+004．6模型的后处理(数据输出)．4．1E+00弹性材料受外力作用时在一定范围内