基于ADAMS的装载机工作装置运动学仿真分析.pdf

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1、第5l卷第11期V01．5lNo．1l农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2013年11月November2013doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2013．11．012基于ADAMS的装载机工作装置运动学仿真分析陈俊梅1,2(1．030024山西省太原市太原理工大学；2．030600山西省晋中市晋中职业技术学院)[摘要]采用虚拟样机分析软件ADAMS对装载机工作装置的三维模型添加了运动副、负载与驱动力。编写了运动过程控制函数，模拟了工作装置在工作中的动作过程，从而得到了各主要执行部件的

2、位移、速度、加速度及受力曲线图，对各个执行部件的运动变化情况进行了分析。[关键词]装载机；ADAMS；工作装置；仿真[中图分类号]TH243[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2013)11-0044—04TheAnalysisofKinematicsEmulationoftheLoaderWorkingDeviceBasedonADAMSChertJunmei。-2(1．TaiyuanUniversityofScienceandTechnology，TaiyuanCity，ShanxiProvince030024，China；2．JinzhongVocati

3、onalandTechnicalCollege，JinzhongCity，ShanxiProvince030600，China)[Abstract]Kinematicpair，loadanddrivingforceareaddedonthree—dimensionalmodeloftheloadmanipulatorbyvirtualprototypeanalysissoftwareinthispaper，controlfunctionaboutmovementprocessiscompiled，actionprocessofmanipulatorisemulated，a

4、ndgraphaboutdisplacement，speedandaccelerationoftheprimaryexecutionunitareobtained．Thuschangeofthemovementofeveryexecutionunitisanalyzed．[Keywords】loader；ADAMS；workingdevice；emulation1引言装载机是一种铲土运输工程机械，采用不同的工作装置，可以完成对松散物料的铲装、搬运、起重、卸载等作业，还可以用来平整散装物料，轻度挖掘原生土、岩石等，是现代机械化施工中不可缺少的装备之一。经过50多年的发展，产

5、品技术质量已经有了很大的提高，与世界先进水平的差距也越来越小．而其市场竞争也越来越激烈。为了提高企业竞争力，采用先进的设计手段不仅可以加快设计速度。而且在设计阶段就可以发现设计缺陷，提高设计质量，为企业赢得市场奠定基础。工作装置作为装载机的重要工作部件，其设计水平直接决定着装载机的工作性能和市场竞争力。本文利用SolidWorks软件建立了工作装置的三维模型，利用虚拟样机软件ADAMS对工作装置进行了运动仿真，进而分析了各个执行部件的运动变化情况⋯。2装载机工作装置三维建模2．1模型加载的初步设置收稿Et期：2013—07—25修回日期：2013-08—14装载机的工作装

6、置主要由铲斗、动臂、摇臂、连杆(或托架)及转斗(中间)油缸和动臂(举升)油缸等机构相互铰接而成。首先，利用SolidWorks软件建立工作装置各零件的三维实体模型如图1所示．将各零件装配成三维实体模型的装配体另存为x—t格式。通过SolidWorks与ADAMS的接口，在ADAMS／View的界面中，将此x—t格式的模型加载121。加载成功后在ADAMS菜单栏中的Settings中设置单位、重力、网格大小与方向等参数。此时夕∥锛动臂模型摇臂模型铲?lI模型／J连杆模型底座模型油缸模q图1工作装置各零件三维实体模型Fig．1Parts3Dmodeloftheworkingd

7、evice第5l卷第11期陈俊梅：基于ADAMS的装载机工作装置运动学仿真分析45加载至ADAMS中的模型仅有外表轮廓，并没有实际的质量等相关参数，故仍需要对导入的各个零件进行材料质量属性的定义。加载及零件各属性定义完成后如图2所示。图2工作装置模型导入结果图Fig．2Theimportingresultofworkingdevicemode2．2约束副、驱动与负载力的添加经过上述工作之后，分析各个零部件之间的相对运动关系，添加各种约束副。分析工作装置的工作过程可知：需要在活塞杆与缸体之间添加滑移副；工作装置底座与地面添加固定