基于ADAMS的电铜翻板机的运动仿真.pdf

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1、基于ADAMS的电铜翻板机的运动仿真口孙东明口陈国鼎口王瑞华口昆明理工大学机电工程学院昆明650093伍甘肃省金川集团有限公司甘肃金昌737100●雁12摘要：利用SohdEdge软件对电铜翻板机进行三维实体建模，并导入ADAMS软件中对电铜翻板机的运动过程进行仿真分析，得到翻板机的翻转速度曲线图以及铜板质心的速度、加速度、角速度、角加速度、重力扭矩曲线图。通过运动学仿真分析，为电铜翻板机的机构优化奠定了基础。利用三维实体建模软件SolidEdge和动力学仿真软件ADAMS联合进行虚拟样机仿真，为复杂机构的虚拟样机设计提供了基础。关键词：电铜翻板机ADAM

2、S运动仿真虚拟样机中图分类号：TH248；TF351文献标识码：A文章编号：1000—4998(2010)11—0022—04翻板机是一种应用较为广泛的专用机械设备，在1建立翻板机模型各种板类、卷类材料的生产和加工过程中都有应用。但每一种用途的翻板机工况都不同，专用性非常强，因此ADAMS对机械系统的静力学、运动学和动力学问需要专门针XI,具体的工况进行设计。在金属冶炼行业题具有强大的分析能力，但其三维造型能力稍有不足，生产高纯电解铜的过程中，电铜从出槽到打包，经历了对于复杂的零部件、含有较多组件的装配体，采用一系列的吊装过程，这些过程中电铜始终处于竖直状

3、ADAMS／View不能很好地将其特征表达出来，可能还态。为方便加工和运输，需要将从电解槽里吊出来呈竖使部分图形失真。因此对于复杂产品进行运动学和动直状态的电铜翻转为水平状态。由于电铜相对较重，人力学分析，常采用CAD和ADAMS相组合的方式，即先工翻板劳动强度大、效率低，而翻板车翻板，X'1行车的利用CAD软件进行三维设计、装配，然后将其设计好依赖性较强，且翻板27_程产生的冲击力太大，容易散落。的模型导入ADAMS再进行运动学和动力学的分析。电铜翻板机正是为解决实际生产中的这些问题而设计，本文采用SolidEdge软件建立翻板机的三维实体模它是电铜生产

4、行业必不可少的一种专用机械设备。型，将SolidEdge模型导人ADAMS。首先把SolidEdge目前电铜翻板机的设计多为厂家自行设计，水平中的模型另存为parasolid格式，转换为parasolid(★x_t参差不齐，设计手段不专业，只为达到各自生产的目或六x_b)后再导入到ADAMS中。的，很难形成一个统一的标准。查阅大量资料，国内目翻板机的结构主要由夹紧装置2、台盖启闭油缸前较为系统地介绍翻板机的资料和专著很少，所以深3、翻板架4、翻板架倾转油缸6、轴承座7和机架5等入对此进行研究具有重大意义。在目前激烈的市场竞组成。本文建立的翻板机三维模型如图

5、1所示。争的背景下，基于物理样机的设计验证过程严重制约翻板机的台盖启闭油缸3规格为HSGL01—80／产品质量的提高和成本的降低。随着计算机技术的发45E一3131、夹紧装置2的油缸规格为HSGL0l一63／展，虚拟样机制造技术将产品研制工作中的方案选择、35E一4131、翻板架倾转油缸6规格为Y—HG1一E技术设计、部件装配、结构分析和性能优化放在计算机140／1O0X900LEHL。O。翻板机工作时，由小车输送过虚拟环境下进行。充分利用先进的计算机软硬件技术，来的27块铜板(约2．3t)被置于翻板架4上，台盖启提高产品的性能，缩短产品的设计周期，进而降

6、低开发闭油缸3的活塞杆伸长，台盖关闭。同时，夹紧装置2成本，提高市场竞争力。的油缸动作，将铜板夹紧，为翻板作准备，如图1所本文以液压式电铜翻板机为研究对象，通过Solid示。然后，翻板架倾转油缸6的活塞杆收缩，带动翻板Edge三维实体制图软件建立模型，结合动力学分析软架4绕轴承座7的中心逆时针旋转，当翻板架翻转90。件ADAMS进行运动仿真，得出此种电铜翻板机的一时，翻板机停止，此时铜板即由竖直状态翻转为水平状系列运动学参数，为以后翻板机的研究提供基础。态，如图1(c)。卸掉铜板后，翻板架倾转油缸6的活塞杆伸长，驱动翻板架4绕轴承座7的中心顺时针翻转，翻转

7、90。后，翻板机复位，为下一个工作行程作准备。收稿日期：201O年5月2010／11机械制造48卷第555期对于导入ADAMS中的三维模型，为防止计算过程竖直向下。在构件的日点上作用一倾转油缸的力F。中出现错误信息，需要对构件的属性(颜色、材料、位当翻板机在翻板行程时，作用力F为拉力。当翻板机在置、名称等)进行重新编辑。重新编辑构件信息后，能够复位行程时，作用力F为推力。图2中的A为铜板的直接计算构件的质量信息，捕捉到模型的几何特征，如质心，为倾转油缸活塞头部与翻板架的铰链点，O为质心、圆心等。模型导入ADAMS后，它会把实体而不是翻板架的转动铰链点。从图

8、2可知，翻板机在翻板行程零件识别为几何体，所以对由多个实体组成的零