对于单斗液压挖掘机反铲装置动力学模型的建立

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1、学兔兔www.xuetutu.com第l2卷第3期中国工程机械学报V01．12No．32014年6月CHINESEJOURNALOFCONSTRUCTIONMACHINERYJun．2014单斗液压挖掘机反铲装置动力学模型的建立银光球，林述温，张宁(1．福州大学机械工程及自动化学院，福建福州350108；2．福建工程学院机械与汽车工程学院，福建福州350108)摘要：根据液压挖掘机反铲装置的工作特点，对反铲装置进行了动力学研究．采用Lagrange法建立了挖掘机反铲装置的动力学模型．然后，在MATLAB中编写了四阶龙格一库塔算法程序，

2、对动力学模型进行了求解，得到各个关节的角位移、角速度和角加速度曲线．同时，在ADAMS中利用相同参数，建立了挖掘机反铲装置的虚拟样机，利用相同的负载和驱动力矩进行动力学仿真，也得到各个关节的角位移、角速度和角加速度曲线．最后，将相应曲线进行叠加对比，发现通过动力学模型求得的曲线与仿真得到的曲线基本吻合，误差都在5％以内，从而验证所建动力学模型的正确性和有效性．关键词：动力学模型；Lagrange法；反铲装置；挖掘机中图分类号：TU621文献标志码：A文章编号：1672—5581(2014)03—0189—05Dynamicalmode

3、lingforbackhoedeviceofsingle-buckethydraulicexcavatorsYINGuang-qiu，LINShu-wen，ZI-IANGM(1．SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，FuzhouUniversity，Fuzhou350108，China；2．SchoolofMechanicalandAutomobileEngineering，FujianUniversityofTechnology，Fuzhou350108，China)Abstract：

4、Withregardtotheworkingfeaturesofhydraulicexcavatorbackhoedevice，thedynamicalresearchisconductedonbackhoedevice．ByestablishingthedynamicalmodelforbackhoedeviceviatheLagrangemethod，thismodelispreliminarilysolvedusingthefour—orderRunge-KuttaalgorithmicproceduresviaMATLAB~．

5、Afterwards，theangulardisplacement，angularvelocity，angularaccelerationcurvesofeachjointareobtained．Meanwhile，thevirtualprototypeofbackhoedeviceisestablishedusingthesameparametersviaADAMSTM．Accordingly，thedynamicalsimulationisconductedusingthesameloadinganddrivingtorqueto

6、obtaintheangulardisplacement，angularvelocity，angularaccelerationcurvesofeachjoint．Subsequently，thecorrespondingcurvesaresuperimposedandcontrasted．Consequently，itisfoundthatthecurvesfromdynamicalmodelingandsimulationaregenerallycoincidedwithin5％errors．Therein，thecorrectn

7、essandfeasibilityofthedynamicalmodelareverified．Keywords：dynamicalmodel；Lagrangemethod；backhoedevice；excavator单斗反铲液压挖掘机主要是以一个铲斗进行研究方法主要有Lagrange法、Newton．Euler法、挖掘作业的工程机械，它由反铲装置、上部转台和Kane法以及变分法等．其中基于虚功原理的行走装置三大部分组成．其中反铲装置的受力十分Lagrange法是以系统的动能和势能建立的，其推导复杂，其动力学模型属于多体系统动力学研

8、究范过程比较简便，并且总能得到形式较为简洁的动力畴，包括动力学正解和逆解的计算，它可为机构的学方程，既能用于系统动力学模拟，又能用于动力优化设计及控制提供理论依据[1]．典型的动力学学控制，而且还能清楚地表示出各构件的耦