针对液压挖掘机的虚拟样机建模及动力学仿真

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1、学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com制造业信总化仿■，建壤ICADICAM／CAE／CAPPPro／E和ADAMS的接口，实现二者的数据传递，注意单位要统一。当然还可以在ADAMS中把各部件分别加上不同颜色，以达到美观效果。然后根据各个构件的实际运动，添加需要的不同约束]。分别在动臂与基座、斗杆油缸与动臂、斗杆与铲斗油缸活塞杆、铲斗底与开斗油缸处建立圆柱副；分别在铲斗底与斗杆、动臂与动臂油缸活塞杆、斗杆与斗杆油缸活塞杆处建立球副；分别在动臂与斗杆、动臂油缸与基座、铲斗底与铲斗油缸处建立转动副；分别在铲斗体与开斗油缸

2、活塞杆、斗杆油缸与斗杆油缸活塞杆、铲斗油缸与铲斗油缸活塞杆、开斗油缸与开斗油缸活塞杆处建立移动副。设置好约束后，可以在ADAMS中检验模型的正确性，直到验证成功。上述工作完成后，在ADAMS中进行仿真。设置仿真时间为5s，仿真步长500，从而实现了该虚拟样机的挖掘、提升、卸料、降臂等一系果见表2。表2各铰接点处受力理论值与仿真值对比列动作。图3由表2中构件部位理论值AN仿真值／kN误差率／％为其各工作可以看出，虚过程的动态模拟示意图。拟样机模型4挖掘机工作装置铰接点的动力学分析的仿真数据与进入后处理ADAMS／PostProcessor模块，进行该挖

3、掘理论计算得到的理论数据之间误差不大，基本上在允许机虚拟样机动力学分析。图4～图6是液压挖掘机几个主范围之内，所造成的误差可能是在理论计算的过程中，对要铰接点处的受力变化曲线图。机构中各个构件的质心位置没有精确选取造成的。总之，从图4动臂与斗杆铰接处的受力线可以看出，动上述3个铰接点处的受力曲线变化趋势基本符合液压挖臂与斗杆铰接点处受力曲线先是比较平缓，随着挖掘开掘机在一个工作循环过程中对应点处力的变化情况。始，由于铲斗内物料增加、挖掘阻力增大，从而使其受力5挖掘机工作装置斗齿部位动力学分析在1．25s时显著增大，然后慢慢减小，直到基本上恢复初图7～

4、8显示了该液压挖掘机铲斗斗齿部位速度与加始状态。从图可知，其受力在仿真时间1．6s时达到最大值速度曲线图。可以看出，斗齿部位的速度、加速度在铲斗102．5kN。从斗杆与铲斗铰接处的受力曲线(图5)可以看出，挖掘时存在一个比较平缓的过渡时刻。其中在斗齿刚切受力趋势与图5类似。同样随着挖掘的开始，受铲斗内物人土壤、装满铲斗准备提升两个特殊时刻，速度、加速度料增加的影响，斗杆与铲斗铰接处受力在平缓一段时间后分别稍大于挖掘时刻对应的值，该现象符合实际情况。经显著增大，然后慢慢减小。这一过程中最大值为67．8kN。过分析发现，缩短铲斗挖掘时间可以提高挖掘机的工

5、作从连杆与铲斗铰接处的受力曲线(图6)可以看出，此处受效率。力远远小于上述两铰接处，其最大值为40．1kN。同样，其受力曲线变化趋势基本与前面两处相似。需要说明的是，图4-6中各铰接点受力曲线中有一突变现象，这是因为铲斗在卸料的一瞬间、其受力突然快速减小造成的。从图4-6可以得到各处受力的仿真值。然后进行上述3个铰接点处受力的理论计算，从而得到了其最大理论值。为验证模型的准确性，理论值与仿真值进行对比结60i机械工程师2011年第8期学兔兔www.xuetutu.com