基于Pro/E和ADAMS的倾翻车机构的仿真与优化

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)唐山学院 作者:席晓燕

  以软件ADAMS 为平台,用Pro/E 三维软件建立车箱模型导入ADAMS,在ADAMS 创建倾翻车倾翻机构模型,箱体的倾翻机构为液压缸连杆机构,箱体的最大倾翻角为45°,当倾翻到45°时箱门箱盖自动打开,箱门箱盖倾翻机构为由液压缸驱动的联动四连杆机构。分析得到了箱门的角速度、角加速度、加速度曲线图以及倾翻机构连接点处的受力图等。以箱门受力最大值达到最小为目标函数对模型各设计变量进行分析,找出了对目标影响最大的变量,通过优化确定模型的最佳结构,优化结果使得箱门受力最大值降低。

  引言

  倾翻车是一种将货物自动卸货,车辆和卸货设备结合在一起的专用车辆。本文设计特点是装有可倾翻车箱、顶开式箱盖及下开式箱门,车箱在倾翻液压缸作用下,可向任一侧倾翻,箱体的最大倾翻角为45°,当倾翻到45°时箱门箱盖自动打开,箱门箱盖倾翻机构为由液压缸驱动的联动四连杆机构,同时箱门打开并作为地板面的延续面,将货物卸至远离轨道的一侧。

  在Pro/E 三维软件中建立车箱的模型导入到ADAMS 软件中,在ADAMS 中创建倾翻车倾翻机构模型,倾翻机构采用液压缸连杆机构,箱体的倾翻机构为液压缸连杆机构,在ADAMS/View 中对整个模型进行仿真,并对仿真进行动力学分析。由于倾翻车能实现两侧倾翻,只研究一侧的结果,另一侧采用相同的对称结构。

1、倾翻车倾翻机构的参数化建模与仿真

  倾翻机构采用液压缸连杆机构,车箱要向左倾翻时,由液压缸向上驱动使车箱向左倾翻,当倾翻到一定角度时,液压缸停止驱动。该结构设计简单,运动平稳,受力比较均匀,举升平稳,便于拆装,且易于实现。箱门箱盖联动机构采用液压缸同时驱动箱门机构和箱盖机构, 采用最简单的四杆机构,其结构简单紧凑,易于实现(见图1)。

基于Pro/E和ADAMS的倾翻车机构的仿真与优化

图1 倾翻机构结构简图

3、结语

  (1)应用三维软件Pro/E 和虚拟样机分析ADAMS软件建立了倾翻车倾翻机构模型, 并进行了仿真,实现了特定的运动规律;

  (2)在ADAMS 中对机构进行了动力学分析,得到了箱门角速度、角加速度、加速度曲线图,以及箱门箱盖的受力图,并对箱门受力进行了优化,优化结果显示箱门受力最大值降低。

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