基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的斗輪挖掘機(jī)動(dòng)態(tài)性能分析.pdf

1、斗輪挖掘機(jī)是一種能夠進(jìn)行連續(xù)作業(yè)的高效的挖掘機(jī)械。在工作的過程中，斗輪挖掘機(jī)受到周期性挖掘力的作用，其受料臂和卸料臂等部件在這種周期的激勵(lì)下的動(dòng)態(tài)特性影響整機(jī)的性能和壽命。當(dāng)挖掘力的激振頻率達(dá)到一定值時(shí)，有可能使整機(jī)產(chǎn)生共振，從而導(dǎo)致整機(jī)的失效或嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。所以，對(duì)斗輪挖掘機(jī)的動(dòng)態(tài)性能研究有著重要的意義。 傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，首先根據(jù)靜力學(xué)分析結(jié)果設(shè)計(jì)方案，然后建造物理樣機(jī)對(duì)其動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行測(cè)試。這種方法不僅使得設(shè)計(jì)成本急劇增加，而

2、且延長(zhǎng)了設(shè)計(jì)開發(fā)的周期。隨著虛擬樣機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)動(dòng)態(tài)性能的仿真研究技術(shù)已經(jīng)逐漸的成熟，為降低設(shè)計(jì)成本縮短開發(fā)周期提供了條件。 課題以大連理工大學(xué)工程機(jī)械研究所開發(fā)的DWY1200型斗輪挖掘機(jī)為背景，綜合ADAMS、ANSYS、Pro/E的優(yōu)勢(shì)，建立了斗輪挖掘機(jī)剛?cè)狁詈系奶摂M樣機(jī)。研究了斗輪臂和卸料臂在垂直方向和水平方向上的固有頻率以及在正常工作狀態(tài)下斗輪臂和卸料臂的振動(dòng)情況。在工作的過程中，由于挖掘力的沖擊動(dòng)載荷作用，斗輪回轉(zhuǎn)

3、和轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力，變幅液壓缸作用力以及支重輪的反力也是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程。研究中，通過分析相關(guān)載荷的仿真數(shù)據(jù)，得出斗輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力和轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的變化規(guī)律，最大液壓缸推力和液壓缸力解析法計(jì)算用的動(dòng)載系數(shù)K以及履帶支重輪載荷的分布規(guī)律。通過ADAMS和ANSYS的數(shù)據(jù)交換功能，對(duì)L梁的動(dòng)應(yīng)力進(jìn)行了分析，通過比較靜力分析結(jié)果，說明了動(dòng)應(yīng)力分析的必要性。 本文的研究工作為采用虛擬樣機(jī)技術(shù)分析復(fù)雜工程機(jī)械動(dòng)態(tài)性能做了有意義的嘗試，獲得