基于ADAMS抓斗机构运动和受力分析.pdf

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1、2011年第4期(总第237期)农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERINGNO．4201l(Totally237)doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2011．04．004基于ADAMS抓斗机构运动和受力分析张春山(潍坊学院机电工程学院，山东潍坊261061)摘要：研究多体系统的运动学和动力学问题，以挖泥船抓斗为例。运用ADAMS软件分析了抓斗机构的运动和受力情况。首先建立了抓斗机构的三维模型，并定义运动副、添加驱动以及施加作用力，最后通过后处理模块进行了运动和受

2、力分析。所得结论为日后抓斗的设计提供参考依据。关键词：多体系统；ADAMS；抓斗机构中图分类号：THll2文献标识码：A文章编号：1673—3142(2011)04-0010-03MorionandForceAnalysisoftheGrabMechanismBasedontheADAMSZhangChunshan(MechanicalandElectricalEngineeringDepamnent，WeifangUniversity，Weifang261041，China)Abstract：Inthispaper，kinematicsa

3、nddynamicsofmulti-bodysystemisstudied．Takingthedredgergrabbucketforexample，themotionandforcesituationofthegrabmechanismisanalyzedwiththesoftwareADAMS．First3-Dmodelofthegrabmechanismwasbuilt，kinematicpairs，additiondrivesandimplementingactionforceweredefined，finallymotionand

4、forceanalysiswascarriedoutwithpost-processingmodule．neresultswillprovidereferencefordesignofgrabbucketinfuture．Keywords：multi-bodysystem；ADAMS；grabmechanism1引言抓斗机构是挖泥船中最至关重要的部分，抓斗机构属于多体运动系统，运动复杂，受力情况变化多样，为了满足实际的要求，仅靠传统的设计方法来完成设计不仅需要投入大量的人力物力财力，而且设计周期漫长。随着计算机技术的飞速发展，出现了一大批计

5、算机辅助设计软件，其中尤以美国机械动力公司开发的ADAMS仿真软件，是世界上最具权威性的、使用范围最广的多体系统动力学分析软件、用户使用该软件，可以自动生成包括机一电一液一体化在内的、任意复杂的多体动力学数字化虚拟样机模型．能为用户提供从产品概念设计、方案论证、详细设计到产品方案修改、优化、试验规划甚至故障诊断各阶段、全方位、高精度的仿真计算分析结果。从而达到缩短产品开发周期、降低开发成本、提高产品质量及竞争力的目的。ADAMS软件【3棚能够帮助工程师更好地理解系统的运动、解释其子系统或整个系统即产品的收稿日期：201l-01—20作者简介

6、：张春dJ0965一)男，山东潍坊人，高级工程师，研究方向：机械设计。、一10一设计特性，比较多个设计方案之间的工作性能、预测精确的载荷变化过程，计算其运动路径，以及速度和加速度分布图等。因此，本文运用ADAMS软件分析了抓斗机构的运动和受力情况。首先建立了抓斗机构的三维模型，并定义运动副、添加驱动以及施加作用力．最后通过后处理模块进行了运动和受力分析。2几何模型的建立和装配2．1建立挖掘装置零部件模型斗容量Q，平均斗宽B，抓斗挖掘半径R和装斗挖掘装满角a是抓斗装置的4个主要参数，R、B、Q三者与a之有以下几何关系：目标函数：Q=1／2尺2

7、B(2al-sin“)Kj(1)式中‰——土壤松散系数，近似值取1．25。约束条件：0

8、5m，R=Ilm，ct-纠*00。如图l所示。图3斗座图4抓斗机构装配凰按照优化后的抓斗结构尺寸．在ADAMS／view中建立抓斗的三维模型。再根据抓斗的模型结构尺寸确立挖掘装置