為挖掘機工作工程示意圖。圖3為工作裝置結構分析中的六種工況位姿圖。圖4為工作裝置設計區域與保留區域示圖。圖5為拓撲優化后結構圖。圖6為好的終修改模型。圖7為動臂修改后模型的三視圖，其中，a)為主視圖，b)為左視圖，c)為右視圖。圖8為斗桿修改后模型的三視圖，其中，a)為主視圖，b)為左視圖，c)為右視圖。具體實施方式下面的實施例可以使本領域技術人員更好的地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。挖掘機在工作時會遇到很多突好的況，研究時應結合動力學與靜力學相結合的方式來進行優化模型的分析驗證。本發明的優化挖掘機工作裝置的方法主要包括以下步驟：(1)建立挖掘機工作裝置的各個部件并組裝模型；(2)多種典型工況的選??；(3)通過軟件ansysworkbench進行各種工況下工作裝置的靜力學分析；(4)基于ansysworkbench中自帶的拓撲優化模塊進行優化設計；(5)通過對優化后模型的反復修改并結合靜力學與模態分析相結合的方式進行驗證。下面結合具體的實例進行說明。(1)建立挖掘機工作裝置的各個部件并組裝模型圖1為工作裝置結構示意圖。 上海工作服定制樣冊。蘇州氣質工作裝聯系方式
進行各種工況下工作裝置的靜力學分析表1為工作裝置在六種工況下的好的大等效應力值列表。通過對六種典型工況下工作裝置的好的大等效應力對比，其中工況四位姿在偏載情況下產生的應力好的大，故選取此工況位姿為拓撲優化的研究對象。表1通過對各個典型工況下工作裝置的靜力學分析可知：其好的大等效應力遠遠小于材料的許用應力(345mpa),工作裝置存在優化的空間，且考慮實際工作情況故選取動臂與斗桿的側板和蓋板為優化區域。(4)基于ansysworkbench中自帶的拓撲優化模塊進行優化設計圖4為工作裝置設計區域與保留區域示圖。圖4中的41為動臂翼板、42為動臂支板、43為斗桿蓋板、44為斗桿側板ⅰ、45為斗桿側板ⅱ。圖5為拓撲優化后結構圖。(5)通過對優化后模型的反復修改并結合靜力學與模態分析相結合的方式進行驗證圖6為好的終修改模型。圖7為動臂修改后模型的三視圖。圖8為斗桿修改后模型的三視圖。表2為優化前后模型的位移、應力及重量數據表。對比表2的數據可知優化后模型的好的大位移由，正載時的好的大等效應力由，偏載的則由變到了，就優化后模型整體的變形與好的大應力而言，此模型滿足工作裝置的剛度與強度要求。工作裝置的重量由，減重率為％。 南京工作裝設計上海工作服定制廠家。
利用IF函數和STEP函數表達式,根據設計要求確定動臂油缸和鏟斗油缸的運動規律并施加載荷,使活塞桿實現伸縮,以模擬卸載工況.經過仿真分析得到鏟斗油缸沖擊載荷為151140N,位于.工作裝置的優化研究參數化設計點工作裝置的鉸點中B,C,D,E,F,G6個鉸點對連桿鏟斗的受力影響較大,考慮到優化的目標為鏟斗油缸的受力變化,利用ADAMS的參數化功能將這6個關鍵點的橫縱坐標依次參數化.同時考慮到鏟斗油缸的運動速度對其受力影響較大,故將鏟斗油缸的運動速度也進行參數化,共生成13個設計變量.好的后根據裝載機設計要求確定每個設計變量的取值范圍.確定目標函數設計規劃中的很多問題都是多目標優化問題.多目標優化問題的數學描述由目標函數、決策變量、約束條件組成.一般多目標優化數學描述如下:(8)式中:x為優化變量;f(x)為目標函數的總體加權值;fi(x)為第i個目標函數;gi(x)為第i個約束函數;u和l分別為優化變量取值范圍的好的大值和好的小值;En意為u和l數值取自實數空間.本文采用主要目標法,主要目標法是選擇一個目標作為主要目標,將其他目標轉化成約束條件.利用ADAMS的測量功能,將鏟斗油缸與搖臂鉸點處沖擊載荷的值設為優化目標,通過對工作裝置的受力分析可知。
自帶的拓撲優化模塊進行優化設計；(5)結合靜力學與模態分析對優化后的模型進行驗證與修改。整個設計過程中選取的多種典型工況包括：工況一：斗桿油缸全部收縮且動臂與斗桿鉸接點、斗桿與鏟斗鉸接點以及鏟尖處于同一直線位置,鏟尖與停機面重合，即好的大挖掘半徑位置；工況二：動臂油缸全部收縮，動臂與斗桿鉸接點、斗桿與鏟斗鉸接點以及鏟尖在一條直線上并豎直向下，即好的大挖掘深度位置；工況三：三個工作油缸全部收縮位置；工況四：三個工作油缸均處于好的大作用力臂位置；工況五：動臂油缸全部收縮，斗桿油缸處于好的大作用力臂且動臂與斗桿鉸接點、斗桿與鏟斗鉸接點以及鏟尖在一條直線的位置；工況六：動臂及鏟斗油缸全部伸出，斗桿油缸全部收縮，即好的大卸載高度位置。本發明還提供了通過上述方法優化得到的挖掘機工作裝置。此次發明的鮮明特點包括：(1)拓撲優化相較于傳統的結構優化方式具有設計靈活、操作簡單的特點。(2)本發明通過對修改后模型進行靜力學與動力學聯合分析驗證，可以更加好的的檢測到優化后模型的工作性能，更為切合實際，通過反復的驗證和修改得到更加合理的挖掘機工作裝置。附圖說明圖1為工作裝置結構示意圖。 上海工作服定制銷售電話。
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G為物料重力;PB為鏟斗與連桿鉸接點的作用力;PAX,PAY為鏟斗與動臂鉸接點的作用力;MA為A點的力矩;α1為PB與豎直方向的夾角;l5為A點與G點的水平距離;l6為B點與G點的水平距離;l7為A點與B點的豎直距離;Fx,Fy分別指代水平方向和豎直方向的力.以連桿為分離體,將連桿視為二力桿,則根據二力平衡原理,作用于連桿兩端的力大小相等,方向相反,即:PB=PC(4)式中:PC為搖臂與連桿鉸接點的作用力.以搖臂為分離體,將鏟斗油缸視為二力桿,則搖臂與鏟斗油缸鉸點的作用力可用沿油缸方向的力PE表示,由∑MD=0,得(5)式中:MD為D點的力矩;α3為PE與豎直方向的夾角;l2為D點與E點的水平距離;l3為C點與D點的水平距離;l4為C點與E點的豎直距離.圖2工作裝置受力簡圖Forcediagramoftheworkingdevice在卸載工況下,作業過程是通過鏟斗油缸的伸縮完成,而沖擊也是經由鏟斗、連桿、鏟斗油缸等組成的工作裝置傳遞到前車架.因此,從傳遞路徑考慮,以卸載過程中鏟斗油缸承受的沖擊載荷為研究對象,對降低工作裝置的卸載沖擊具有重要的意義.2試驗研究與數據處理鏟斗油缸受力試驗研究根據以上的分析得知。 蘇州氣質工作裝聯系方式
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