利用ADAMS的泵车臂架连杆机构优化设计与模拟.pdf

《利用ADAMS的泵车臂架连杆机构优化设计与模拟.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、CAD／cAE／CAPP／CAM现代制造工程(ModemM卸ufact面lIgEIlgine商Ilg)2011年第10期利用ADAMS的泵车臂架连杆机构优化设计与模拟石鹏飞，谢世惠，邓彪(三一重工股份有限公司，长沙410100)摘要：针对泵车臂架常用连杆机构的运动过程，建立目标力的数学模型，得到目标优化参数。在ADAMS软件中对其进行动力学仿真，获取连杆机构的最恶劣工作姿态，然后进行优化计算，得到典型工况下连杆结构参数的最优值。关键词：连杆机构；动力学分析；数学模型；优化计算中图分类号：，IHll；’I码9l·9文献标志码：A文章编号：1671—3133

2、(2011)lo-删—05The0ptimizationandsimlnationoftheUnkageforapumpbasedonADAMSSHIPeng．fei。XIEShi—hui，DENGBiao(SanyHeavyIndus町Co．Ltd．，Ch舳gsha410100，China)Abs饥．ct：Madlem撕cal删el“tlIeta日萨tfbr

3、eel瑚beenestabllished肌dtIle叩timizati∞pa删聃蛔slMlvebe∞obtainedby蛐aly8i80fthemovememoftIIeliIIl【a固efhap

4、岫p．Thewo鹅tworkingp(喀tIlr；eh舾beenobtainedby由咖micaIlalysi8oftIle咖c．tll他based帆ADAMS．Then，萨ttheo砸malvalue0fthelinks恤lctIl陀p咖ete瑁tllmu曲dIeo曲mi刎伽．Key删s：liIIl【age；dy眦IIlic柚alysis；眦IlIematicalmodel；optimiz砒i∞O引言对泵车臂架连杆机构的研究，主要通过机构的装配有限元方法，建立泵车臂架连杆机构的装配模型，计算得到机构的应力和应变分布，找出薄弱部分，改进结构设计⋯。臂架连

5、杆机构的装配有限元分析需要获得准确的铰点载荷，这一点可通过对机构的动力学仿真和分析来实现。陈凯心。等结合神经网络、有限元和遗传算法对混凝土泵车臂架结构进行优化，李庆晖旧1等以ANsYS软件为平台，对臂架进行强度分析以及动力学仿真，为臂架结构设计提供基础。本文以泵车臂架连杆机构为研究对象，基于AD—AMs／View平台对该机构的不同工作姿态进行动力学仿真，探讨机构在运行过程中的受力特性，并对连杆相关结构参数进行优化。l泵车臂架连杆机构本文的试验研究对象为泵车臂架与连杆机构。泵车臂架系统主要用于混凝土的输送和布料，通过臂架的伸缩，把混凝土经由附在臂架上的输送

6、管直接送达臂架末端所指位置即浇注点。臂架系统主要由多66节臂架、连杆、油缸和销轴等连接件组成，各节臂由油缸与连杆支撑，油缸为臂架伸缩提供动力。连杆一般为直杆或弓形的二力杆，也有三角结构的连杆。相比于直连杆，三角连杆连接机构可在有效避免机构死点的同时，把一个受力点分饵为两个受力点，从而有效避免因单点受力过大出现连接轴套非正常磨损或破坏。取臂架1、臂架2、连杆1、连杆2、油缸与活塞杆建立机构三维模型，如图l所示。图l中臂架l、臂架2处于水平工作姿态，即臂架l水平放置，臂架2与臂架l展开成1800夹角。臂架l与臂架2铰接于点A，臂架1与连杆1铰接于点B，臂架2

7、与连杆2铰接于点C，连杆1与活塞杆铰接于点D，连杆l与连杆2铰接于点E，臂架1与油缸铰接于点F。该机构的运动过程为在油缸驱动活塞杆平移的带动下，连杆l、连杆2分别绕铰点日、铰点C转动，从而带动臂架2绕铰点A进行回转运动。泵车臂架展开工况为收回工况的逆工况，在理想状态下，臂架在展开和收回过程中为匀速运动，油缸力在两种不同工况下的同一位置保持一致。本文取臂架连杆机构中臂架l油缸座受力为目标力，建立目标力与臂架连杆机构参数的数学模型，然后基于石鹏飞，等：利用ADAMs的泵车臂架连杆机构优化设计与模拟2011年第10期臂架1臂槊2图l机构三维模型ADAMs对臂架

8、连杆机构最恶劣的工况进行实验与仿真，最后以机构受力特性为目标对连杆结构参数进行实验分析与优化计算。2机构目标力数学模型该机构的动力源为油缸对活塞杆的平移推动力，把油缸与活塞杆作为一个整体进行分析，油缸与活塞杆之间的力属于内力。根据该机构的运动过程和构件组成可得到如图2所示的机构简化模型。图2机构简化模型图2中连线AeF代表臂架l，连线AcK代表臂架2，连线肋E代表连杆1，直线Ec代表连杆2，直线DF代表油缸与活塞杆。样机模型取A口=393mm，日，=2595mm，AC=537mm，口D=843mm．8E=872mm，DF=175删，cE=531mm，DJ

9、r=3093mm。臂架1与臂架2的夹角为直线曰，与直线c鬣的夹角；臂架2上直线^