【摘要】：以某公司研發(fā)的餐廚車(chē)提桶機(jī)構(gòu)為研究目標(biāo),利用多體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS建立了餐廚車(chē)提桶機(jī)構(gòu)的機(jī)械與液壓一體化的虛擬樣機(jī)模型。參數(shù)化了提桶機(jī)構(gòu)中4個(gè)幾何設(shè)計(jì)點(diǎn)坐標(biāo),利用優(yōu)化軟件i SIGHT中封裝的多島遺傳算法,以提桶機(jī)構(gòu)液壓缸最大驅(qū)動(dòng)力最小為優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo),對(duì)機(jī)構(gòu)中各鉸接點(diǎn)位置進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算。通過(guò)對(duì)原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和優(yōu)化后結(jié)果的比較,優(yōu)化后提桶機(jī)構(gòu)在工作過(guò)程中所需的液壓油缸最大驅(qū)動(dòng)力比優(yōu)化前降低了8.51%,提升臂對(duì)拉桿的最大提升力比優(yōu)化前降低了5.98%,對(duì)提桶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)研發(fā)具有一定的參考意義。
【圖文】：

鉸接，每個(gè)滑塊連桿與對(duì)應(yīng)的兩個(gè)滑塊分別進(jìn)行鉸接，滑塊在滑軌的內(nèi)側(cè)與滑軌接觸且沿滑軌上下滑動(dòng)。提桶機(jī)構(gòu)工作的基本原理為:液壓油泵將液壓油泵入液壓油缸使活塞桿被推出油缸，利用提升臂與活塞桿之間的鉸接帶動(dòng)提升臂轉(zhuǎn)動(dòng)，提升臂鉸接拉桿運(yùn)動(dòng)，使垃圾桶被拉動(dòng)沿滑軌上下滑動(dòng)。因軌道有豎直軌道和圓弧軌道，當(dāng)上面的滑塊滑到上面圓弧軌道上邊緣時(shí)，被軌道擋住停止滑動(dòng)，此時(shí)拉桿將繼續(xù)拉動(dòng)垃圾桶以支架與上下滑塊的連桿鉸接點(diǎn)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，，使垃圾桶最后將垃圾倒掉，垃圾傾倒后反方向退回原位。圖1餐廚車(chē)整車(chē)結(jié)構(gòu)示意圖圖2餐廚車(chē)提桶機(jī)構(gòu)示意圖1.2提桶機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模圖3餐廚車(chē)提桶機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)模型為保證模型有足夠的尺寸精度和裝配精度，且提桶機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。利用三維實(shí)體建模軟件SolidWorks建立提桶機(jī)構(gòu)的三維模型，將建好的三維模型導(dǎo)入到ADAMS/View環(huán)境中對(duì)模型添加約束、載荷等。通過(guò)軟件中的液壓模塊ADAMS/Hydraulics建立液壓系統(tǒng)模型，將液壓缸的參數(shù)關(guān)聯(lián)設(shè)置使液壓系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)集成，完成提桶機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模［2］，具體模型如圖3所示。模型各鉸接構(gòu)件間的約束均定義為平面轉(zhuǎn)動(dòng)副;各滑動(dòng)構(gòu)件間的約束定義為平面移動(dòng)副;垃圾桶支架下端的滾輪與副滑軌之間的約束定義為碰撞接觸力，有法向碰撞接觸力和切向摩擦力兩種。對(duì)于法向的碰撞接觸力，通過(guò)非線(xiàn)性彈簧－阻尼模型處理。在等效非線(xiàn)性彈簧－阻尼模型中，法向接觸力為［3］Fn=Fs+Fd=Kδe+C(δ)δ·式中，F(xiàn)s為彈簧力;Fd為阻尼力;K為接觸剛度;δ為法向穿透深度;δ·為法向相對(duì)速度;C(δ)為δ的阻尼因子;e為大于等于1的冪指數(shù)。液壓系統(tǒng)建模過(guò)程中，對(duì)提桶機(jī)構(gòu)復(fù)雜的液壓油路進(jìn)行了簡(jiǎn)化，通過(guò)液壓泵、換?

，每個(gè)滑塊連桿與對(duì)應(yīng)的兩個(gè)滑塊分別進(jìn)行鉸接，滑塊在滑軌的內(nèi)側(cè)與滑軌接觸且沿滑軌上下滑動(dòng)。提桶機(jī)構(gòu)工作的基本原理為:液壓油泵將液壓油泵入液壓油缸使活塞桿被推出油缸，利用提升臂與活塞桿之間的鉸接帶動(dòng)提升臂轉(zhuǎn)動(dòng)，提升臂鉸接拉桿運(yùn)動(dòng)，使垃圾桶被拉動(dòng)沿滑軌上下滑動(dòng)。因軌道有豎直軌道和圓弧軌道，當(dāng)上面的滑塊滑到上面圓弧軌道上邊緣時(shí)，被軌道擋住停止滑動(dòng)，此時(shí)拉桿將繼續(xù)拉動(dòng)垃圾桶以支架與上下滑塊的連桿鉸接點(diǎn)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使垃圾桶最后將垃圾倒掉，垃圾傾倒后反方向退回原位。圖1餐廚車(chē)整車(chē)結(jié)構(gòu)示意圖圖2餐廚車(chē)提桶機(jī)構(gòu)示意圖1.2提桶機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模圖3餐廚車(chē)提桶機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)模型為保證模型有足夠的尺寸精度和裝配精度，且提桶機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。利用三維實(shí)體建模軟件SolidWorks建立提桶機(jī)構(gòu)的三維模型，將建好的三維模型導(dǎo)入到ADAMS/View環(huán)境中對(duì)模型添加約束、載荷等。通過(guò)軟件中的液壓模塊ADAMS/Hydraulics建立液壓系統(tǒng)模型，將液壓缸的參數(shù)關(guān)聯(lián)設(shè)置使液壓系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)集成，完成提桶機(jī)構(gòu)虛擬樣機(jī)建模［2］，具體模型如圖3所示。模型各鉸接構(gòu)件間的約束均定義為平面轉(zhuǎn)動(dòng)副;各滑動(dòng)構(gòu)件間的約束定義為平面移動(dòng)副;垃圾桶支架下端的滾輪與副滑軌之間的約束定義為碰撞接觸力，有法向碰撞接觸力和切向摩擦力兩種。對(duì)于法向的碰撞接觸力，通過(guò)非線(xiàn)性彈簧－阻尼模型處理。在等效非線(xiàn)性彈簧－阻尼模型中，法向接觸力為［3］Fn=Fs+Fd=Kδe+C(δ)δ·式中，F(xiàn)s為彈簧力;Fd為阻尼力;K為接觸剛度;δ為法向穿透深度;δ·為法向相對(duì)速度;C(δ)為δ的阻尼因子;e為大于等于1的冪指數(shù)。液壓系統(tǒng)建模過(guò)程中，對(duì)提桶機(jī)構(gòu)復(fù)雜的液壓油路進(jìn)行了簡(jiǎn)化，通過(guò)液壓泵、換向閥?
【作者單位】： 濱州學(xué)院機(jī)電工程系;
【基金】：濱州學(xué)院青年人才創(chuàng)新工程科研基金(BZXYQNLG201402)
【分類(lèi)號(hào)】：TH122

【參考文獻(xiàn)】

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2 紀(jì)玉新;;基于ADAMS的裝載機(jī)工作裝置機(jī)構(gòu)優(yōu)化仿真[J];黑龍江科技信息;2010年19期

3 孫國(guó)明;;淺析國(guó)內(nèi)廚余垃圾車(chē)市場(chǎng)化的發(fā)展方向[J];專(zhuān)用汽車(chē);2010年05期

4 楊榮山;黃向東;袁仲榮;趙克剛;;多目標(biāo)優(yōu)化方法在懸架幾何設(shè)計(jì)上的應(yīng)用[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年07期

5 閻紹澤,陳鹿民,季林紅,俞武勇,金德聞;含間隙鉸的機(jī)械多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型[J];振動(dòng)工程學(xué)報(bào);2003年03期

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6 何志剛;陳陽(yáng);盤(pán)朝奉;;基于NSGA-Ⅱ算法的麥弗遜懸架多目標(biāo)優(yōu)化[J];廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2016年06期

7 王黎光;徐海波;榮必賢;趙孝永;;關(guān)節(jié)間隙對(duì)機(jī)器人動(dòng)態(tài)特性影響分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2016年10期

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9 朱晨輝;王忠利;種東風(fēng);秦偉樺;王萬(wàn)章;;田間三輪高架作業(yè)車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的參數(shù)化分析及優(yōu)化[J];江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué);2016年05期

10 張發(fā)軍;朱鑫;李林子;林輝;蒲胤霖;田紅亮;;鉸間隙對(duì)采摘機(jī)械臂動(dòng)態(tài)擾動(dòng)的響應(yīng)分析[J];中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào);2016年06期

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4 龔競(jìng);大件橋式運(yùn)輸車(chē)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[D];合肥工業(yè)大學(xué);2013年

5 王中長(zhǎng);廚余垃圾車(chē)提升機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];青島大學(xué);2012年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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2 高正國(guó);劉大維;嚴(yán)天一;陳煥明;張海波;;基于虛擬樣機(jī)的自卸汽車(chē)卸載作業(yè)側(cè)翻分析[J];安全與環(huán)境學(xué)報(bào);2008年01期

3 段楠;劉杰輝;王桂梅;楊立潔;;裝載機(jī)工作裝置的建模與仿真分析[J];煤礦機(jī)械;2007年05期

4 汪貞偉;馬瑞平;;ZL50型雙搖臂裝載機(jī)動(dòng)臂結(jié)構(gòu)改進(jìn)分析[J];工程機(jī)械;2007年04期

5 王桂梅;李江波;李玉文;牛清娜;高明強(qiáng);;基于ADAMS的垃圾運(yùn)送車(chē)?yán)巯到y(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2007年03期

6 徐峰;陳昌明;吳憲;;基于遺傳算法的汽車(chē)麥弗遜懸架的優(yōu)化[J];北京汽車(chē);2007年01期

7 孟祥德;詹雋青;李立順;;自裝卸系統(tǒng)虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)與仿真分析[J];現(xiàn)代制造工程;2007年01期

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3 趙義紅,李正文,何其四;生物信息處理系統(tǒng)遺傳算法探討[J];成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年05期

4 李凡,黃數(shù)林,張東風(fēng);一種改進(jìn)的多倍體遺傳算法[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年01期

5 韋雪潔;黎明;劉高航;田貴超;;注入式的遺傳算法的分析與研究[J];南昌航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年01期

6 閻綱;;遺傳算法及其仿真[J];湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年04期

7 ;遺傳算法[J];電網(wǎng)與清潔能源;2008年10期

8 吳玫;陸金桂;;遺傳算法的研究進(jìn)展綜述[J];機(jī)床與液壓;2008年03期

9 李培植;肖利明;于靜濤;;基于遺傳算法的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法[J];公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版);2008年08期

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3 王志軍;李守春;張爽;;改進(jìn)的遺傳算法在反演問(wèn)題中的應(yīng)用[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊(cè)）[C];2001年

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5 韓娟;;遺傳算法概述[A];第三屆河南省汽車(chē)工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

6 龐國(guó)仲;王元西;;基于遺傳算法控制步長(zhǎng)的定性仿真方法[A];'2000系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2000年

7 張忠華;楊淑瑩;;基于遺傳算法的聚類(lèi)設(shè)計(jì)[A];全國(guó)第二屆信號(hào)處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議專(zhuān)刊[C];2008年

8 何翠紅;區(qū)益善;;遺傳算法及其在計(jì)算機(jī)編程中的應(yīng)用[A];1995年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議暨智能自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];1995年

9 靳開(kāi)巖;張乃堯;;幾種實(shí)用遺傳算法及其比較[A];1996年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];1996年

10 王宏剛;曾建潮;李志宏;;攝動(dòng)遺傳算法[A];1996年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];1996年

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1 林京;《神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法在水科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用》將面市[N];中國(guó)水利報(bào);2002年

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1 Amjad Mahmood;半監(jiān)督進(jìn)化集成及其在網(wǎng)絡(luò)視頻分類(lèi)中的應(yīng)用[D];西南交通大學(xué);2015年

2 李險(xiǎn)峰;基于改進(jìn)遺傳算法的汽車(chē)裝配生產(chǎn)線(xiàn)平衡問(wèn)題研究[D];北京科技大學(xué);2017年

3 周輝仁;遞階遺傳算法理論及其應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2008年

4 郝國(guó)生;交互式遺傳算法中用戶(hù)的認(rèn)知規(guī)律及其應(yīng)用[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2009年

5 侯格賢;遺傳算法及其在跟蹤系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];西安電子科技大學(xué);1998年

6 馬國(guó)田;遺傳算法及其在電磁工程中的應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);1998年

7 唐文艷;結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的遺傳算法研究和應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2002年

8 周激流;遺傳算法理論及其在水問(wèn)題中應(yīng)用的研究[D];四川大學(xué);2000年

9 劉冀成;基于改進(jìn)遺傳算法的生物電磁成像與磁場(chǎng)聚焦應(yīng)用研究[D];四川大學(xué);2005年

10 袁麗華;基于物種進(jìn)化的遺傳算法研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

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9 吳南;數(shù)值逼近遺傳算法的研究應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2015年

10 于光帥;一類(lèi)優(yōu)化算法的改進(jìn)研究與應(yīng)用[D];渤海大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2552072