基于Pro/E_ADAMS的液压挖掘机工作装置的动力学仿真分析

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)哈尔滨工业大学机电学院 作者:吕广明

  以液压挖掘机工作装置为研究对象,通过Pro/E建立液压挖掘机虚拟样机模型,模拟其在真实环境下的工作状态,并利用ADAMS对虚拟样机进行动力学仿真,得到液压挖掘机动臂、斗杆和铲斗各铰点受力的变化规律曲线,为挖掘机机构的有限元分析提供依据。

  液压挖掘机工作装置实物样机如图1所示。作为一个多体动力学系统,其动力学分析比较复杂,而且不易作进一步优化,而虚拟样机技术作为一种等效数字模型,可替代物理样机,为挖掘机的动力学分析开辟了一个新的途径。而且虚拟样机技术可以通过不断地反馈指导设计,进一步达到最优。

基于Pro/E_ADAMS的液压挖掘机工作装置的动力学仿真分析

图1 实物样机

  本文首先通过Pro/E建立液压挖掘机虚拟样机模型,模拟其在真实环境下的工作状态,并利用ADAMS对虚拟样机进行动力学仿真,得到液压挖掘机动臂、斗杆和铲斗各铰点受力的变化规律曲线,可为挖掘机机构的有限元分析提供依据,进而实现挖掘机本体结构的优化。

1、虚拟样机的建立

  1.1、三维模型的建立和导入

  液压挖掘机工作装置由动臂、斗杆、铲斗及其液压缸组成,本文先对挖掘机的各个零件进行建模,然后将各个零件进行子装配,最后整体装配建立挖掘机三维实体模型,如图2所示。

基于Pro/E_ADAMS的液压挖掘机工作装置的动力学仿真分析

图2 液压挖掘机三维实体模型

  目前数据传输在ADAMS与Pro/E之间存在两种不同方式:一是数据直接传输,要使用Pro/Mechanism接口;二是先在Pro/E中建立三维模型,再导入到ADAMS软件中进行仿真。本文采用数据直接传输方法,当所需图形文件参数需要修改时,可以直接通过Pro/E进行修改,简单方便、便于操作。

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