随车起重机变幅机构仿真与优化设计

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1、第22卷第4期河北建筑科技学院学报Vol122No142005年12月JournalofHebeiInstituteofArchitecturalScienceandTechnologyDec12005文章编号:1007-6743(2005)04-0094-03随车起重机变幅机构仿真与优化设计魏效玲,张宁博,景晓桓(河北工程学院机电学院,河北邯郸056038)摘要:利用机械系统运动及动力学仿真分析软件ADAMS,对某随车起重机变幅机构的工作状况进行动力学仿真分析,同时应用ADAMS软件的参数化分析功能

2、对其进行设计研究、试验设计及优化设计,可以有效地提高优化分析算法的可靠性和运算速度,从而获得变幅机构综合优化的结构尺寸,提高随车起重机的整体性能。关键词:动力学仿真;随车起重机;优化设计;变幅机构中图分类号:TD422.4文献标识码:A随车起重机是能实现货物自行装卸和运输的组成。利用ADAMS软件创建变幅机构仿真模型专用汽车。它既有普通载货汽车的运输功能,又时,各构件间的铰点位置是优化设计的对象、研究有起重机的起吊装卸功能,因此被广泛应用于交的重点,而各构件的具体形状则对设计影响很小,通运输、码头等各

3、种行业。随车起重机的变幅机因此建模过程中应保证铰点位置的准确。在创建构影响着整机的性能,是随车起重机的一个重要模型时,依据各部分的位置关系添加相关约束和部分。变幅机构的结构参数合理与否,直接影响驱动力。回转立柱和底座之间为固定副约束,主到随车机的传力性能、结构的紧凑性以及系统的折叠臂与回转立柱之间、次折叠臂与主折叠臂之稳定性。目前对于随车起重机变幅机构的优化设间、回转活塞与回转立柱之间为旋转副约束,回转计,还停留在传统的常规设计上。尽管也有利用油缸与活塞之间为移动副约束,变幅机构的仿真专用软件进行设计

4、,但由于这类软件往往只是针模型如图1。由于ADAMS可以与UG、Pro/E等三对某种具体要求开发的,适应性、可视性差,仅仅维设计软件接口,可在其它软件的支持下建模,然能对几个特殊位置进行工作分析,难以完整地显后导入ADAMS中,模型效果更完善、美观。示工作过程的全部情况。这就使得产品出现自重大,结构不紧凑,稳定性差等问题。ADAMS是目前2变幅机构的仿真应用最广泛的机械系统运动学及动力学仿真分析软件,它除了可以进行机械系统的运动学和动力对模型进行运动学和动力学仿真分析之前,学分析外,还可以进行机械系统

5、的优化设计与分要设置仿真分析的有关控制参数,用ADAMS-析,有效地提高优化分析算法的可靠性和运算速SOLVER命令来实现变幅机构工作状况动力学仿度,大大简化机械产品的设计开发过程,缩短产品真过程的控制,在仿真过程的每个阶段,模型的动的开发周期和降低开发费用,提高产品的系统积作由加在构件上的传感器(Sensor)来限制,以保证极性,获得最优化和创新的设计产品。本文利用动作准确到位。通过加载测量摆动液压缸的平均ADAMS软件建立变幅机构运动和受力的动力学模变幅力,测试摆动液压缸的受力变化范围,测量主型,

6、并对其在各种工作状态下的运行状况随时间次折叠臂与水平方向夹角变化范围测试变幅机构变化过程进行动力学仿真分析,通过设计研究、试达到的折叠、标准和垂直位置。最后输出变幅机验设计和优化分析,确定产品的最佳设计结构和构在各个位置和各工作状况下液压缸的受力变化参数值,使随车起重机获得最佳的综合性能。和折叠臂的角度变化曲线。1变幅机构的仿真模型3变幅机构的综合优化设计随车起重机变幅机构主要由回转立柱、主折各构件间的铰点位置是影响变幅机构工作状叠臂、次折叠臂、伸缩臂、液压油缸和底座等部件况的主要参数,因此应把其作为

7、主要优化对象。收稿日期:2005-06-27作者简介:魏效玲(1963-),女,山西河津人,副教授,主要从事机械设计理论教学与科研。第4期魏效玲等:随车起重机变幅机构仿真与优化设计95表1主折叠臂油缸受力分析报告表2回转油缸受力分析报告Trial01DV1SensitivityTrial01DV1Sensitivity11.3631e+00528.350-710.6611992428.350-106.4821.3611e+00528.636-2.3768e-00521989328.63623.9213

8、185.7028.923-1590.331993728.92362.00141.3520e+00529.2092.3654e-00541992929.209-214.3451.3566e+00529.495981.0151981529.495-178.9261.3576e+00529.782-1.3908e+00561982629.782-3263175600430.606-1.3191e+00571126.130.068-3281486021430.3