液壓挖掘機是最常用的一類工程機械,它主要用于一些大型的施工、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面,而液壓挖掘機工作裝置設(shè)計的優(yōu)劣將直接影響它的性能好壞。因此對液壓挖掘機工作裝置的仿真分析及其優(yōu)化就顯得尤其重要。本文是以斗容量為0.55m~3的某液壓挖掘機為研究對象,通過三維建模軟件Solidworks以及ADAMS軟件為基礎(chǔ),對液壓挖掘機工作裝置進行建模、仿真及其優(yōu)化。首先,運用Solidworks軟件對液壓挖掘機的各個組成部分進行三維建模,并通過設(shè)置兩兩部件之間的約束來對其進行裝配。然后將裝配好的模型導(dǎo)入到ADAMS中,并通過運動學(xué)分析得出液壓挖掘機的最大挖掘深度、最大挖掘半徑和最大挖掘高度等重要參數(shù),通過在不同工況下的動力學(xué)分析得到的各個鉸點的受力情況來得出液壓挖掘機在何種工況下工作狀態(tài)相對較好。最后通過在ADAMS中建立的與原樣機各部件參數(shù)一致的等效樣機來對液壓挖掘機的鏟斗機構(gòu)的傳動比、斗桿機構(gòu)的傳動比、動臂的提升力來進行優(yōu)化,從而獲得更好的工作性能。通過實踐可知,虛擬樣機技術(shù)可以快速的對液壓挖掘機的工作裝置進行一系列的仿真分析,并可以高效的對其進行優(yōu)化,極大地縮短了研發(fā)周期,節(jié)約了研發(fā)經(jīng)費。
【學(xué)位單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU621
【部分圖文】：

第二章 液壓挖掘機在虛擬樣機中的理論基礎(chǔ).1 挖掘機的概述挖掘機是一種用來挖掘土壤的作業(yè)機器，通過鏟斗液壓缸施加在鏟斗上的力來切土壤，然后把切割出來土壤裝在鏟斗中，再通過調(diào)節(jié)各個液壓缸以及車體的轉(zhuǎn)動機來使得鏟斗移動到指定的地方，進行傾倒土壤，最后在調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)機構(gòu)到需要進行作的地方進行下一次的工作。在房地產(chǎn)開發(fā)、道路建設(shè)、水力建設(shè)、礦產(chǎn)的開采、石的開采以及軍事領(lǐng)域的建設(shè)方面都離不開液壓挖掘機[18]。.1.1 液壓挖掘機的各部分組成動力裝置、工作裝置、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、操縱機構(gòu)、傳動系統(tǒng)、行走機構(gòu)和輔助設(shè)備等成了液壓挖掘機[19]。液壓挖掘機各部分之間的關(guān)系如圖 2.1：

長安大學(xué)碩士學(xué)位論文挖掘機工作裝置的傳動需求，這種傳動使其工作更加快捷、高效。動力裝置一般采用的是燃油，因為燃油效率高，工作穩(wěn)定性好，經(jīng)濟性好且工作條件、負載適應(yīng)性強，由于液壓挖掘機主要是在溫差大、石子等懸浮物比較多的惡劣環(huán)境下工作，并且負載變化還特別大，機身經(jīng)常處于傾斜工作狀態(tài)，所以非常適合使用柴油發(fā)動機[22]。2.1.2 液壓挖掘機的工作原理根據(jù)上文的介紹，此處將以反鏟工作裝置來說明，它的結(jié)構(gòu)如下圖 2.3 所示：

圖 2.4 虛擬樣機的構(gòu)成和工作環(huán)境交互是虛擬樣機必備的一個特性，虛擬樣機則通過仿真動畫、受力曲線、運動曲線等方式把它的各項性能指標反饋給設(shè)計師，可以讓設(shè)計師更好的了解虛擬樣機的不足之處好加以修正[29]。（2）虛擬樣機的生成流程[30]生成虛擬樣機的步驟如下：首先建立與實際元件相對應(yīng)的虛擬元件，且對其進行預(yù)處理。采用反求工程法，從實際的機器上或者程序中取得 CAD 數(shù)據(jù)，并通過大量的試驗仿真得出的數(shù)據(jù)曲線圖來分析它的性能，如果虛擬出的元件過于繁雜，就會減緩圖像處理的速度，所以最終導(dǎo)出的虛擬樣機理應(yīng)是最簡化的樣機。最常用的方式是在對仿真數(shù)據(jù)的精度不影響的基礎(chǔ)上，盡可能的減少構(gòu)造樣機時的多邊形的個數(shù)。其次是對建立的三維模型進行后處理。第一就是要對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行分階段管理，

【參考文獻】

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本文編號：2810228