基于Pro/E_ADAMS的液压挖掘机工作装置的动力学仿真分析

　　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。

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。

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。