【摘要】：論文首先采用多體機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)與液壓系統(tǒng)相結(jié)合的基本理論和方法,在多體系統(tǒng)分析軟件ADAMS中建立了挖掘裝載機(jī)裝載工作裝置多體機(jī)械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)模型,分析了裝載工作裝置在液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)下工作的動(dòng)力性能。 其次采用多體系統(tǒng)與有限元分析相結(jié)合的方法,建立了完整的裝載工作裝置的剛—彈耦合體模型,分析了裝載工作裝置在地面鏟掘、舉升等工況下的動(dòng)態(tài)應(yīng)力,得到了彈性部件的應(yīng)力時(shí)間歷程和瞬時(shí)動(dòng)態(tài)應(yīng)力分布云圖,并通過試驗(yàn)研究證明了該方法的正確性。分析結(jié)果為其疲勞壽命分析奠定了重要的基礎(chǔ)。 最后基于大型有限元軟件ANSYS的二次開發(fā)語言APDL實(shí)現(xiàn)了漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法和改進(jìn)的漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法——雙向漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法,并采用雙向漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化法對(duì)動(dòng)臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化,得到了動(dòng)臂合理的拓?fù)湫螤睢?總之,本文對(duì)挖掘裝載機(jī)裝載工作裝置進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的研究工作,在工作裝置的動(dòng)態(tài)應(yīng)力研究以及動(dòng)臂結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方面有創(chuàng)新性成果,為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、改進(jìn)提供了依據(jù)。同時(shí),本文提出的一些方法可以應(yīng)用到其他工程結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析、動(dòng)態(tài)應(yīng)力研究以及連續(xù)體結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化中。 本文對(duì)裝載工作裝置特殊八桿機(jī)構(gòu)的研究結(jié)果作為廠校協(xié)作項(xiàng)目應(yīng)用在山東臨工工程機(jī)械廠產(chǎn)品的設(shè)計(jì)改進(jìn)中,并投產(chǎn)獲取了顯著效益。
【圖文】：

同時(shí)具備裝載、挖掘兩種功能，是世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的產(chǎn)品[1,2]。它的用途十分廣泛，，非常適合于市政建設(shè)，特別是挖溝鋪設(shè)管線。挖掘裝載機(jī)除了挖斗和裝載斗外，還可以根據(jù)工程施工需要更換抓斗、松土器、起重叉、液壓錘和掃雪器等多種工作裝置以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，因此可廣泛用于筑路、基建、礦山、油田及農(nóng)田水利建設(shè)、物料裝載、各種建筑基礎(chǔ)等，圖 1.1.1 為裝有各種工作裝置的挖掘裝載機(jī)。從結(jié)構(gòu)上區(qū)分，挖掘裝載機(jī)有兩種形式：一種是帶側(cè)移架，另一種是不帶側(cè)移架。前者的挖掘工作裝置可以側(cè)移，挖斗收攏，運(yùn)輸狀態(tài)時(shí)重心較穩(wěn)，有利于裝載和運(yùn)輸。其缺點(diǎn)是：由于結(jié)構(gòu)上的限制，支腿多為直腿，支撐點(diǎn)在車輪邊緣以內(nèi)，兩支撐點(diǎn)距離較小，挖掘時(shí)整車穩(wěn)定性差（特別是側(cè)移架移到一側(cè)時(shí)）。這種形式的“兩頭忙”其功能重點(diǎn)是在裝載方面，該機(jī)型歐洲生產(chǎn)較多。后者的挖掘工作裝置不能側(cè)移，整個(gè)挖掘工作裝置可通過回轉(zhuǎn)支座繞車架后部中心作 180°回轉(zhuǎn)，其支腿為蛙式支撐，支撐點(diǎn)可以伸到車輪外側(cè)偏后，挖掘時(shí)穩(wěn)定性好，有利于挖掘能力的提高，其挖掘機(jī)構(gòu)由于沒有側(cè)移架，造價(jià)相應(yīng)也低。缺點(diǎn)是收斗時(shí)挖斗懸掛在車后部，外型尺寸長(zhǎng)，運(yùn)輸和裝載狀態(tài)時(shí)穩(wěn)定性差，對(duì)裝載和運(yùn)輸有一定影響。此種機(jī)型功能重點(diǎn)是在挖掘上，它以美國(guó)生產(chǎn)居多[2]。

斯、福特、約翰·迪爾等公司也是生產(chǎn)挖掘裝載機(jī)的主年后也開始生產(chǎn)鉸接式挖掘裝載機(jī)。世界上著名的英國(guó) JCB 挖掘機(jī)有限公司是英國(guó)最上最早制成第一臺(tái)挖掘裝載機(jī)的公司。到 80 年代末，挖掘裝載機(jī)的最大廠家。該公司生產(chǎn) 4 種型號(hào)的鉸接界上 120 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)銷售了 59000 多臺(tái)。該產(chǎn)品歐洲第一位�？梢哉f該產(chǎn)品是北美以外的世界市場(chǎng)中最1990 年，世界上挖掘裝載機(jī)的銷售量為 48000~50JCB 銷售 9000 臺(tái)，福特為 7000 臺(tái)，而約翰·迪爾和卡年世界市場(chǎng)挖掘裝載機(jī)下降到 32000~41000 臺(tái)，其中凱取得決定性進(jìn)展，以 8000 臺(tái)的銷售量位居第二，JCB 位，福特和約翰公司分別以 5000 臺(tái)左右列在第四、第挖掘裝載機(jī)的產(chǎn)銷量已躍居全球第一位了。1995 年，挖掘裝載機(jī)市場(chǎng)需求量趨向快速增長(zhǎng)。據(jù)求活
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TH243

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張富偉;汽車懸架轉(zhuǎn)向系統(tǒng)仿真優(yōu)化與集成設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2010年

2 張興;沖擊條件下鐵路貨物縱向慣性力仿真研究[D];北京交通大學(xué);2011年

3 鄭東京;挖掘機(jī)工作裝置的有限元分析及其仿真[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2011年

4 于海增;輪式裝載機(jī)工作裝置的動(dòng)力學(xué)仿真及疲勞耐久性分析[D];蘇州大學(xué);2011年

5 閆振華;礦用自卸車車架靜態(tài)及動(dòng)態(tài)應(yīng)力數(shù)值模擬研究[D];吉林大學(xué);2007年

6 胡延峰;ZL80G型裝載機(jī)工作裝置動(dòng)臂油缸支承特性分析[D];吉林大學(xué);2007年

7 王克軍;80型輪式裝載機(jī)結(jié)構(gòu)部件性能分析[D];吉林大學(xué);2008年

8 鄧?yán)?拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)橋的有限元分析及拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

9 王沖;漸進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法及其在回轉(zhuǎn)體拓?fù)鋬?yōu)化中的應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2012年

10 付建飛;TBM掘進(jìn)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析與研究[D];華東交通大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2619168