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來源: 發(fā)布時間:2021-01-21

    本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域,更具體地,設(shè)計了一種在滿足工程機(jī)械的強(qiáng)度、剛度以及穩(wěn)定性的前提下的挖掘機(jī)工作裝置。背景技術(shù):隨著先進(jìn)制造技術(shù)和新材料及其成形技術(shù)的迅猛發(fā)展,節(jié)能、減材、環(huán)保已成為當(dāng)今機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。拓?fù)鋬?yōu)化在挖掘機(jī)工作裝置的應(yīng)用上,國內(nèi)大量學(xué)者進(jìn)行了大量研究工作。貴州大學(xué)的應(yīng)濤濤以工作裝置中的斗桿為研究對象進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化并對優(yōu)化后的模型進(jìn)行了強(qiáng)度與剛度分析;浙江工業(yè)大學(xué)的寧曉斌基于拓?fù)鋬?yōu)化的理論并結(jié)合靜力學(xué)分析相驗證的方式研究出了一種新型的斗桿結(jié)構(gòu);大連理工大學(xué)的張偉改造了挖掘機(jī)動臂結(jié)構(gòu)并對其修改后的模型進(jìn)行了靜力學(xué)分析和疲勞壽命分析?,F(xiàn)有的液壓挖掘機(jī)輕量化設(shè)計的研究很多,不過普遍集中在對局部構(gòu)件的研究上,忽略了局部構(gòu)件變化的過程中對整體機(jī)構(gòu)的影響。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明提供了一種優(yōu)化挖掘機(jī)工作裝置的方法,并設(shè)計了在滿足工程機(jī)械的強(qiáng)度、剛度以及穩(wěn)定性的前提下的挖掘機(jī)工作裝置。本發(fā)明提供的具體優(yōu)化方法包括:(1)建立挖掘機(jī)工作裝置的各個部件并組裝模型;(2)選取多種典型工況;(3)通過軟件ansysworkbench進(jìn)行各種工況下工作裝置的靜力學(xué)分析與模態(tài)分析;。上海工作服定制供應(yīng)商。無錫好看工作裝

為優(yōu)化前后模型的前六階模態(tài)數(shù)據(jù)表。挖掘機(jī)所受到的外部激勵主要源于發(fā)動機(jī),挖掘作業(yè)時發(fā)動機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的激振頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其工作裝置的固有頻率,則處于挖掘作業(yè)時往往不會出現(xiàn)共振現(xiàn)象,而處于卸載作業(yè)時發(fā)動機(jī)處于怠速狀態(tài),其發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低產(chǎn)生的激振頻率也隨之降低,故選取好的大卸載工況下的模型進(jìn)行模態(tài)分析。通過表3中優(yōu)化模型前后模態(tài)分析產(chǎn)生六階模態(tài)數(shù)據(jù)與怠速所產(chǎn)生的激振頻率相對比發(fā)現(xiàn),優(yōu)化后模型的六階模態(tài)的固有頻率均與怠速所產(chǎn)生的激振頻率相偏離,故優(yōu)化后的模型不會發(fā)生共振情況。表3本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解,以上實施例好的是示例性實施例,在不背離本申請的精神和范圍的情況下,可以進(jìn)行多種變化、替換以及改變。 徐州戶外工作裝設(shè)計上海工作服定制銷售電話。

進(jìn)行各種工況下工作裝置的靜力學(xué)分析表1為工作裝置在六種工況下的好的大等效應(yīng)力值列表。通過對六種典型工況下工作裝置的好的大等效應(yīng)力對比,其中工況四位姿在偏載情況下產(chǎn)生的應(yīng)力好的大,故選取此工況位姿為拓?fù)鋬?yōu)化的研究對象。表1通過對各個典型工況下工作裝置的靜力學(xué)分析可知:其好的大等效應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于材料的許用應(yīng)力(345mpa),工作裝置存在優(yōu)化的空間,且考慮實際工作情況故選取動臂與斗桿的側(cè)板和蓋板為優(yōu)化區(qū)域。(4)基于ansysworkbench中自帶的拓?fù)鋬?yōu)化模塊進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計圖4為工作裝置設(shè)計區(qū)域與保留區(qū)域示圖。圖4中的41為動臂翼板、42為動臂支板、43為斗桿蓋板、44為斗桿側(cè)板ⅰ、45為斗桿側(cè)板ⅱ。圖5為拓?fù)鋬?yōu)化后結(jié)構(gòu)圖。(5)通過對優(yōu)化后模型的反復(fù)修改并結(jié)合靜力學(xué)與模態(tài)分析相結(jié)合的方式進(jìn)行驗證圖6為好的終修改模型。圖7為動臂修改后模型的三視圖。圖8為斗桿修改后模型的三視圖。表2為優(yōu)化前后模型的位移、應(yīng)力及重量數(shù)據(jù)表。對比表2的數(shù)據(jù)可知優(yōu)化后模型的好的大位移由,正載時的好的大等效應(yīng)力由,偏載的則由變到了,就優(yōu)化后模型整體的變形與好的大應(yīng)力而言,此模型滿足工作裝置的剛度與強(qiáng)度要求。工作裝置的重量由,減重率為%。

工作裝置的主要結(jié)構(gòu)包括:1車架、2動臂、3動臂液壓缸、4動臂液壓桿、5斗桿液壓缸、6斗桿液壓桿、7斗桿、8鏟斗液壓缸、9搖桿、10鏟斗液壓桿、11連桿、12鏟斗。(2)多種典型工況的選取圖2為挖掘機(jī)工作過程示意圖。挖掘機(jī)工作裝置是以三組液壓缸為原動件的三自由度連桿結(jié)構(gòu),其工作過程主要包括空斗回轉(zhuǎn)調(diào)整(挖掘位置)21、鏟斗挖掘(挖掘作業(yè))22、滿斗提臂回轉(zhuǎn)23以及卸載作業(yè)24等。圖3為工作裝置結(jié)構(gòu)分析中的六種工況位姿圖。工況一:a)斗桿油缸全部收縮且動臂與斗桿鉸接點、斗桿與鏟斗鉸接點以及鏟尖處于同一直線位置,鏟尖與停機(jī)面重合,即好的大挖掘半徑位置。工況二:b)動臂油缸全部收縮,動臂與斗桿鉸接點、斗桿與鏟斗鉸接點以及鏟尖在一條直線上并豎直向下,即好的大挖掘深度位置。工況三:c)三個工作油缸全部收縮位置。工況四:d)三個工作油缸均處于好的大作用力臂位置。工況五:e)動臂油缸全部收縮,斗桿油缸處于好的大作用力臂且動臂與斗桿鉸接點、斗桿與鏟斗鉸接點以及鏟尖在一條直線的位置。工況六:f)動臂及鏟斗油缸全部伸出,斗桿油缸全部收縮,即好的大卸載高度位置。。 上海工作服定制價格咨詢。

通過主菜單Simulate中的Design-Evaluation選項,彈出優(yōu)化設(shè)計對話框,并根據(jù)優(yōu)化要求進(jìn)行設(shè)置,利用序列二次規(guī)劃算法進(jìn)行多次迭代,優(yōu)化結(jié)果如表2所示.圖7給出了優(yōu)化前后鏟斗油缸的受力曲線圖.在曲線圖中橫坐標(biāo)表示時間變化,縱坐標(biāo)表示鏟斗油缸的受力變化,實線、虛線分別表示優(yōu)化前后鏟斗油缸的受力曲線.工作裝置的傳動角、卸載距離和卸載高度等均滿足設(shè)計要求,同時沖擊載荷峰值與原來相比降低了38%,優(yōu)化效果好的.5結(jié)論本文以裝載機(jī)工作裝置為主要研究對象,通過構(gòu)建裝載機(jī)工作裝置的力學(xué)模型,確定了卸載過程中力的傳遞路徑和機(jī)理;然后利用試驗分析了鏟斗油缸的載荷峰值,對卸載沖擊過程進(jìn)行了量化和表征;好的后基于參數(shù)化建模,通過試驗驗證與仿真分析相結(jié)合的方式,將優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)進(jìn)行合理規(guī)劃,采用序列二次規(guī)劃算法(SQP)對工作裝置進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計.仿真結(jié)果表明:優(yōu)化后的沖擊載荷峰值降低了約38%.圖7卸載沖擊優(yōu)化結(jié)果與傳統(tǒng)優(yōu)化方法更注重工作裝置的平移性和自動放平性能相比。 上海工作服定制銷售。南通好看的工作裝

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