虚拟样机技术在大型液压泥炮研发过程中的应用.pdf

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1、T0talNo．209冶金设备总第209期February2014METALLURGICALEQUIPMENT2014年2月第1期虚拟样机技术在大型液压泥炮研发过程中的应用石登仁①尹忠俊董然卢臣智(北京科技大学机械工程学院北京100083)摘要借助虚拟样机技术，运用Solidworks建立了新型液压泥炮的虚拟样机模型，并将模型导人ADAMS软件对其进行运动学、动力学仿真分析，研究了关键点的运动轨迹及其速度变化，分析了主要零部件铰接点的受力大小和变化趋势。通过样机建模与仿真分析，为大型液压泥炮的合理设计和使用提供了可靠的依据，同时也缩

2、短了开发周期，降低成本。关键词液压泥炮回转机构动态仿真动力学分析虚拟样机中图分类号TF321．5TP391．9文献标识码Adoi：10．3969／j．issn．1001—1269．2014．01．010ApplicationofVirtualPrototypingTechnologyintheDevelopmentofLargeHydraulicClayGunShiDengrenYinZhongjunDongRanLuChenzhi(SchoolofMechanicalEngineering，UniversityofSciencea

3、ndTechnologyBeijing，Beijing100083)ABSTRACTBuildvirtualprototypingmodelofanewtypeofhydraulicclaygunbythevirtualprototypingsoftwaresolidworksandisimportedintoADAMStoanalyzeitskinematicsanddynamics．nletrajectoryandspeedchangeofkeypointisresearchedandthenanalyzedthesizeoft

4、heforceandvariationtrendofhingepointsinmaincomponents．111ispaperprovidesareliabletheoreticalbasisonrationaldesignanduseoflargehydraulicclaygunthroughtheprototypemodelingandsimulationanalysis．Andthuscanshortenthedevelopmentcyclesandreducethecost．KEYWORDSHydraulicclaygun

5、RotarymechanismDynamicsimulationKineticanalysisVirtualpro·totyping1引言随着国家节能减排的稳步推进，高炉向大型虚拟样机技术是二十世纪八十年代，随着计化发展，对高炉炉前设备提出了更高的要求。北算机技术的发展而迅速发展起来的计算机辅助工京科技大学将虚拟样机技术引入到大型液压泥炮程(CAE)技术。设计者可以在计算机上利用辅助和开口机的研发过程中，建立泥炮和开口机的虚工具建立各种设备的三维样机模型，根据所设计拟样机模型，进行运动学、动力学分析，评估设备的产品工作环境和力能要求

6、对模型进行动态性能的性能指标，不断完善产品。分析，改进样机设计方案，用完全数字化形式的样2机构组成及工作原理机代替传统的实物样机进行实验与分析，可以简研发的新型泥炮是由打泥机构、吊挂机构、回化机械产品的设计开发过程，缩短新产品的研发转机构、调整机构、斜底座、润滑及液压和电气控周期和提高产品的质量与性能。制系统组成。根据泥炮各零部件的实际尺寸以①作者简介：石登仁，男，1984年出生，毕业于北京科技大学，硕士研究生，主要研究方向为机械系统动力学分析总第209期冶金设备2014年2月第1期1：1的比例运用三维建模软件SolidWorks建

7、立主实际工作需求添加约束和驱动，最后对模型进行要零部件实体模型并进行装配，装配体如图1所验证J。建立的约束如表1所示。示。工作时只需控制回转和打泥两个动作，倾斜为了真实的模拟泥炮的运行过程，通过软件对口及锁紧的功能由机构自动完成J。回转油缸本身提供的函数库和函数构建器(Functionbuild—在转臂之外，安装和维修都十分方便；矮转臂安装er)构建油缸的加速启动——平稳运行——减速在斜底座上，和开铁口机同侧布置时，开铁口机可制动的step速度函数：以在上方运行，大大降低了开口机的高度。回转step(time，0，0，2，一125)

8、+step(time，2，0，机构是驱动液压泥炮动作的主要部件，包括回转12，0)+step(time，12，0，14，125)油缸、连杆机构和转臂，在回转油缸的驱动下，通3。2动力学仿真分析过连杆机构，使转臂绕固定中心转动。在打泥及