基于ADAMS的JVR300Z旋挖钻机变幅机构的动力学仿真.pdf

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1、2015年5月机床与液压Mav2015第43卷第1O期MACHINETCIOL&HYDRAULICSVo1．43No．10DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．010．004基于ADAMS的JVR300Z旋挖钻机变幅机构的动力学仿真滕召金，黎起富，党延磊，李仕(恒天九五重工有限公司，湖南长沙410100)摘要：为分析变幅机构的动力学性能，运用Pro／E软件建立JVR300Z三维模型。将模型导人ADAMS软件中并添加约束和驱动，对旋挖钻机的变幅构进行仿真分析，求得了变幅机构中各主要部件的受力情况，对仿真结果进行分析，

2、得出变幅机构受力规律：由于工作装置重心位置不断变化，对变幅机构造成一定程度的冲击，尤其是钻杆在桅杆上由静摩擦转为动摩擦的瞬间，桅杆变幅油缸与变幅机构平行四边形结构件均受较大冲击力。该冲击力是校核变幅机构强度的重要依据，确保设计的机构结构满足使用要求。关键词：旋挖钻机；变幅机构；仿真分析中图分类号：TH67文献标志码：A文章编号：1001—3881(2015)10—015—3DynamicSimulationofJVR300ZRotaryDrinRigMastLinkFrameSystemBasedonADAMSTENGZhaojin。LIOif

3、u，DANGYanlei，LIShi(CHTCJoveHeavyIndustryCo．，Ltd．，ChangshaHunan410100，China)Abstract：Inordertoanalyzethedynamicbehaviorofluffingmechanism，Pro／Ewasusedtomakethethree-dimensionalsolidmodelofJVR300Zrotarydrillrig，themodelwasimposedintosoftwareADAMStoaddrestrictionanddrive．Thesim

4、ulationfortheluffingmechanismwasmade．Thecylinderloadrolesweregotten：thechangingofgravitycenterhasacertainimpactontheluffingmechanism，especiallywhenthedrillpipeonthemastisconvenedfromstaticfrictiontodynamicfriction，themastlufingcylinderandtheparallelogramstructureoflufingmech

5、anismgetheavyimpactforce．Theimpactforceisanimportantbasistochecklufingmecha-nismstrengthandtoensurethedesignofmechanicalstructurecanmeettherequirementsforusage．Keywords：RotaryDrillRig；Mastlinkflamesystem；Simulationanalysis旋挖钻机是用于大型桩基工程建设中的一种钻孔机构的动力学特性，文中采用ADAMS软件对变幅机设备，主要应用在

6、高速铁路、地铁、高层建筑等灌注构进行动力学分析、建模和仿真研究。桩基建设中。旋挖钻机具有装机功率大、输出扭矩大、机动灵活、噪声小、钻孔效率高、施工现场整洁等优点，是目前世界最先进的灌注桩钻孔设备。某公司的JVR300Z旋挖钻机的变幅机构采用平行四边形结构，该结构由动臂、三角架、支撑杆、动臂变幅油缸、桅杆、轴盘、桅杆变幅油缸等组成，如图1所示。变幅机构的工作机制为动臂变幅油缸和桅杆变幅油缸交替工作，调整旋挖钻机变幅机构的姿态．以满足不同的钻孔作业需求。在整个钻孔作业过程中，钻具所承受的反作用力均需通过钻杆和桅杆传递至变幅机构．再由变幅机构图1变幅

7、机构的结构简图经回转平台和底盘传递至地面。这个过程中，计算旋1变幅机构数学模型的建立挖钻机的各铰点和油缸的受力情况．进而验证旋挖钻旋挖钻机的动臂变幅和桅杆变幅2个动作相互独机变幅机构的设计合理性。目前对变幅机构进行动力立进行，互不联动。假设动臂在变幅过程中，三角学建模、仿真的研究很少，为了全面掌握和优化变幅架、桅杆、钻杆、动力头、钻具等的相互位置关系保收稿日期：2014—04—14作者简介：滕召金(1982一)，男，苗族，硕士，工程师，研究方向为机械传动、机械结构。E-mail：pbdyq@163．com。·16·机床与液压第43卷持不变，且动

8、力头不加载外部负载，建模时将这几O／为支撑杆与水平线夹角；部分视为1个刚体处理。其受力如图1所示。为支撑杆对点D的作用力；旋挖钻机的变幅机构随着油缸伸