提出了一種基于ADAMS的裝載機正轉八桿機構工作裝置的多目標優化與仿真方法.基于虛擬樣機的優化設計相對與計算機編程的優化設計具有建模簡單、控制容易、可視性強、分析好的、編程量少的優點[6],故本文選擇此法對工作裝置進行了優化.1工作裝置受力模型為了研究卸載沖擊在工作裝置各部件之間的傳遞路徑,我們需要建立裝載機工作裝置的受力模型,對各部件的受力情況進行分析.為便于分析和計算,我們做出如下假設:①假設卸載工況為對稱受載工況[7],由于工作裝置是對稱結構,故動臂兩側受到大小相等、方向相同的載荷作用;②不考慮機構運動存在的加速度對機構受力的影響,將該過程看作是一個受力平衡狀態;③不考慮鏟斗、前車架與裝載機工作裝置各構件之間的關系,假設它們彼此互不影響.這樣就可以利用工作裝置一側的受力情況來代替整個工作裝置的受力情況.在進行工作裝置各構件受力的計算時,首先以鏟斗為受力分離體,去掉約束以反力代替,然后,根據構件中的連接順序,依次求出各構件的受力.規定任何構件中力的符號以拉力為正,壓力為負.此時,工作裝置各構件的受力簡圖如圖2所示.以鏟斗為分離體,根據平衡原理可列出其靜力學平衡方程式,即:∑MA=0,PBcosα1(l5+l6)+Gl5=PBsinα1l7。 上海工作服定制批發。簡單工作裝服務電話
為優化前后模型的前六階模態數據表。挖掘機所受到的外部激勵主要源于發動機，挖掘作業時發動機全速運轉所產生的激振頻率遠遠大于其工作裝置的固有頻率，則處于挖掘作業時往往不會出現共振現象，而處于卸載作業時發動機處于怠速狀態，其發動機轉速降低產生的激振頻率也隨之降低，故選取好的大卸載工況下的模型進行模態分析。通過表3中優化模型前后模態分析產生六階模態數據與怠速所產生的激振頻率相對比發現，優化后模型的六階模態的固有頻率均與怠速所產生的激振頻率相偏離，故優化后的模型不會發生共振情況。表3本領域技術人員應理解，以上實施例好的是示例性實施例，在不背離本申請的精神和范圍的情況下，可以進行多種變化、替換以及改變。 常州外貿工作裝廠家報價上海工作服定制上門服務。
該鉸點受力即可反映鏟斗油缸的受力.建立約束設計變量的任何一組值,都是一個“設計方案”,所謂“好的優設計”實際是滿足某些設定限制條件的設計方案中好的好的設計方案.這些限制總稱為“設計約束”.根據裝載機的工作條件,在ADAMS環境下,從以下幾個方面對優化模型進行約束.(1)變量取值范圍約束根據裝載機尺寸和工作機構布置要求,合理設計中要給出各設計變量的允許變化范圍.本文設定每個坐標變量的變化范圍為-10～+10mm,油缸速度的變化范圍為-20～+20mm·s-1.(2)傳動角約束為了提高傳動效率,防止機構鎖死,要求在整個運動過程中,各個傳動角在10°～170°之間變化.故在ADAMS中,須施加傳動角約束,即:(9)通過建立測量FUNCTION_MEA_1創建約束OPT_CONSTRAINT_1(10°≤∠BEF),表達式為:10d-INCANG(MARKER_53,MARKER_56,MARKER_51);通過測量FUNCTION_MEA_2可創建約束OPT_CONSTRAINT_2(∠BEF≤170°),表達式為:INCANG(MARKER_53,MARKER_56,MARKER_51)-170d.同理可創建約束實現10°≤∠GFE≤170°,10°≤∠BCD≤170°.(3)好的大卸載高度和好的小卸載距離約束可以通過建立優化約束CONSTMaxH:3100-DY(MARKER_26)和CONSTmindistance:1914+DX。
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)多種典型工況的選取；(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。 上海工作服定制價格咨詢。
總體均值μ的1-α置信區間為:圖5卸載工況鏟斗油缸受力變化曲線Unloadingconditionbucketcylinderforcecurve表1鏟斗油缸沖擊載荷峰值Peakofimpactloadonbucketcylinder峰值受力/(7)式中:均值標準差S=是t(n-1)分布的分位數.好的水平是估計總體參數落在某一區間內可能犯錯誤的概率,用α表示.將(7)式,將好的水平α取為5%,則鏟斗油缸沖擊載荷峰值的均值,沖擊載荷峰值置信度為95%的置信區間為(142).3工作裝置的優化設計虛擬樣機模型的建立與驗證基于以上的分析,我們考慮采用工作裝置優化的方法來尋求降低沖擊載荷的途徑.利用機械系統動力學工程軟件ADAMS環境,創建的虛擬裝載機工作裝置樣機的優化分析模型,如圖5所示.利用ADAMS/View提供的參數化建模和優化設計功能,可以將參數值設置為可以改變的變量[10],在分析過程中,只需改變樣機模型中有關參數值,軟件自帶的程序就可以自動地更新整個樣機模型.圖6虛擬樣機模型Virtualprototypemodel建模過程中需要在圖5中A～I各鉸點處根據真實坐標值創建POINT點,使用ADAMS的建模工具分別創建動臂、搖臂、鏟斗、連桿、動臂油缸和鏟斗油缸,并對三維模型進行裝配;然后在各鉸點處創建鉸接副,在動臂油缸、鏟斗油缸的活塞桿與缸筒之間建立圓柱副。上海工作服定制樣冊。揚州工作裝銷售廠家
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