基于ADAMS的液压挖掘机建模与仿真分析

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1、2014年5月机床与液压Mav2014第42卷第9期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．42No．9DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．09．036基于ADAMS的液压挖掘机建模与仿真分析马峰，张华，胡晓莉(武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉430081)摘要：以某型挖掘机为研究对象，利用Solidworks建立三维模型并完成装配，导入ADAMS中，通过添加约束条件建立虚拟样机系统。基于ADAMS进行仿真分析，获得主要铰接点处的受力曲线、加速度曲线及挖掘范围，提出将加速度曲线与对应点受力曲线进行对

2、照，探讨两者的相关性，分析加速度的变化对挖掘机铰链处受力曲线的影响，为挖掘机铲斗、动臂、斗杆的强度校核提供数据支持，有利于进一步对挖掘机进行优化和设计。关键词：挖掘机；仿真分析；绞点受力曲线；加速度曲线；ADAMS中图分类号：TH24文献标识码：A文章编号：1001—3881【2014)9—130—3SimulationAnalysisandModelingofHydraulicExcavatorBasedonADAMSMAFeng，ZHANGHua，HUXiaoli．(SchoolofMachineryandAutomation，WuhanUn

3、iversityofScienceandTechnology，WuhanHubei430081．China)AbstractBytakingacertaintypeofexcavatorastheresearchobject，thethree—dimensional(3D)modelwassetupandas—sembledbasedonthesolidworks．ThenputitintotheADAMS，thevirtualprototypesystemwasestablishedbyaddingaconstraintcondition．Ba

4、sedontheADAMSsimulationanalysis，’themainforceCUl'Ve，accelerationcuiweandscopeofminingofarticulatedpointwereobtained．Comparedtheaccelerationcurveandcorrespondingpointstresscurvesandinvestigatedtherelationshipbetweenthem．Thechangingoftheaccelerationeffectsonthearticulatedforcec

5、urveofexcavatorwasanalyzed．Itprovidesthedatasupportforthecheckingoftheexcavatorbucket，movablearln，andbucketrodintensitytofacilitatefurtheroptimizinganddesigningoftheexcavator．Keywords：Excavator；Simulationanalysis；Articulatedpointforcecurve；Accelerationcurve；ADAMS随着经济建设的快速发展，工

6、程机械被广泛应1基于Solidworks建立三维模型用。挖掘机作为工程机械的主要机种在建筑、交通建将挖掘机模型进行简化，按照是否存在相对运动设、水利工程以及采矿等行业中起着非常关键的作将其划分为：底座回转装置、动臂、斗杆、铲斗、铲用，极大地提高了劳动效率。因此，对液压挖掘机斗摆杆、铲斗连杆、动臂液压缸、动臂液压活塞杆、的仿真分析显得尤为重要，仿真出的主要数据可为进斗杆液压缸、斗杆液压活塞杆、铲斗液压缸、铲斗液一步优化和设计挖掘机提供帮助。压活塞杆12个运动部件，在Solidworks中进行运动部若采用传统方法很难准确地获得挖掘机各绞点件建模和装配

7、，三维模型简图如图1。受力曲线，以及挖掘范围的各项参数；目前，对于挖掘机等复杂机构的仿真分析，大多采用Pro／E或Solidworks等三维软件建立实体模型，然后导入分析软件如ADAMS中进行分析；通过阅读文献。。，对比发现大多数文献对仿真出来的结果，更注重各铰链处的最大承载力，而对影响力的因素，特别是加速度的变化对受力的影响有所忽略；通过整理仿真出来的数据，将加速度曲线与受力曲线进行对比，探讨两者的相关性，分析影响曲线出现波动与峰值的因素，为挖掘机的进一步轻量化设计提供数图1挖掘机三维模型简图据支持。收稿日期：2013—04—25．基金项目：国

8、家科技支撑计划(2011BAF11BO1)●作者简介：马峰(1989一)，男，硕士研究生，主要研究方向为绿色制造。E—mail：4159