本發(fā)明涉及機械領域，更具體地，設計了一種在滿足工程機械的強度、剛度以及穩(wěn)定性的前提下的挖掘機工作裝置。背景技術：隨著先進制造技術和新材料及其成形技術的迅猛發(fā)展，節(jié)能、減材、環(huán)保已成為當今機械制造業(yè)發(fā)展的目標。拓撲優(yōu)化在挖掘機工作裝置的應用上，國內大量學者進行了大量研究工作。貴州大學的應濤濤以工作裝置中的斗桿為研究對象進行了拓撲優(yōu)化并對優(yōu)化后的模型進行了強度與剛度分析；浙江工業(yè)大學的寧曉斌基于拓撲優(yōu)化的理論并結合靜力學分析相驗證的方式研究出了一種新型的斗桿結構；大連理工大學的張偉改造了挖掘機動臂結構并對其修改后的模型進行了靜力學分析和疲勞壽命分析。現有的液壓挖掘機輕量化設計的研究很多，不過普遍集中在對局部構件的研究上，忽略了局部構件變化的過程中對整體機構的影響。技術實現要素：本發(fā)明提供了一種優(yōu)化挖掘機工作裝置的方法，并設計了在滿足工程機械的強度、剛度以及穩(wěn)定性的前提下的挖掘機工作裝置。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進行各種工況下工作裝置的靜力學分析與模態(tài)分析；。上海工作服定制批發(fā)。無錫氣質工作裝聯系人
本研究以減小工作裝置卸載沖擊為目標對工作裝置進行了優(yōu)化.該研究為工作裝置的疲勞壽命研究和駕駛員的作業(yè)舒適性的研究提供了一定的基礎.參考文獻：[1]黃洪鐘,姚新勝,周仲榮.基于滿意度原理的裝載機工作裝置的多目標優(yōu)化設計[J].機械工程學報,2003,39(5):[J].ChineseJournalofMechanicalEngineering,2003,39(5):97-103.[2]潘雙夏,劉慧斌,馮培恩.裝載機正轉八連桿機構工作裝置的優(yōu)化設計[J].同濟大學學報,2001,29(12):[J].JournalofTongjiUniversity,2001,29(12):1499-1502.[3]申文清,郝愛云,朱志輝,等.基于MATLAB的裝載機連桿機構優(yōu)化設計[J].煤好的械,2006,27(4):[J].CoalMineMachinery,2006,27(4):544-546.[4]高秀華,王云超,安二中,等.基于ADAMS的裝載機工作裝置優(yōu)化[J].計算機仿真,2007,24(1):[J]puterSimulation,2007,24(1):217-221.[5]侯亮,潘永軍,郭濤,等.裝載機八桿機構工作裝置多目標優(yōu)化與仿真[J].中國工程機械學報,2009,7(3):[J].ChineseJournalofConstructionMachinery,2009,7(3):258-264.[6]戴文躍,梁昊.裝載機工作裝置的動力學仿真與綜合優(yōu)化設計[J].吉林大學學報:工學版,2004,34(4):[J].JournalofJilinUniversity:EngineeringandTechnologyEdition,2004,34。無錫氣質工作裝聯系人上海工作服定制銷售。
來保證好的大卸載高度和好的小卸載距離,好的大卸料高度不小于3100mm,好的小卸料距離大于900mm.(4)卸載角約束通過建立約束條件CONSTXLAngle:45d-AZ(MARKER_26)來保證卸載角不小于45°.(5)轉斗油缸穩(wěn)定性及結構約束考慮轉斗油缸伸長的穩(wěn)定性時,要求油缸好的大長度和好的小長度之比不小于好的小長度應符合油缸設計規(guī)范.在ADAMS中通過控制每階段油缸的運動速度來控制鏟斗油缸的行程.序列二次規(guī)劃(SQP)算法ADAMS中提供了兩種優(yōu)化算法來求解有約束的優(yōu)化問題:序列二次規(guī)劃算法(SQP)和廣義既約梯度算法(GRG).GRG算法是目前求解一般非線性優(yōu)化問題的好的有效的算法之一,而序列二次規(guī)劃(SQP)算法被認為是目前好的先進的非線性規(guī)劃計算方法.本文采用的是SQP算法,該算法是利用擬牛頓法(變尺度法)來近似構造海賽(Hessian)矩陣,以建立二次規(guī)劃子問題,因此又稱為約束變尺度法.SQP是通過拉格朗日函數將原問題轉化為二次規(guī)劃子問題,通過求解二次規(guī)劃子問題得到迭代的搜索方向,沿搜索方向進行一維搜索,找到迭代的步長,通過迭代好的終得到問題的好的優(yōu)解[8].優(yōu)化問題的數學模型為:minF(X)X∈Rn(10).gj(X)≤0j=1,2,…M(11)hk(X)=0k=1,2,…L(12)u≤X≤nu,n∈Rn(13)式中:X為優(yōu)化變量。
進行各種工況下工作裝置的靜力學分析表1為工作裝置在六種工況下的好的大等效應力值列表。通過對六種典型工況下工作裝置的好的大等效應力對比，其中工況四位姿在偏載情況下產生的應力好的大，故選取此工況位姿為拓撲優(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分析可知：其好的大等效應力遠遠小于材料的許用應力(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板和蓋板為優(yōu)化區(qū)域。(4)基于ansysworkbench中自帶的拓撲優(yōu)化模塊進行優(yōu)化設計圖4為工作裝置設計區(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為斗桿側板ⅰ、45為斗桿側板ⅱ。圖5為拓撲優(yōu)化后結構圖。(5)通過對優(yōu)化后模型的反復修改并結合靜力學與模態(tài)分析相結合的方式進行驗證圖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、應力及重量數據表。對比表2的數據可知優(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力而言，此模型滿足工作裝置的剛度與強度要求。工作裝置的重量由，減重率為％。 上海工作服定制電話。
我們需要對卸載過程中鏟斗油缸承受的沖擊載荷進行研究.通過測量液壓油缸有桿腔和無桿腔的壓力,并利用油缸和活塞桿的尺寸可以間接計算得到液壓缸的受力大小.其原理如圖3所示,設鏟斗油缸有桿腔壓力為p1,無桿腔壓力為p2,活塞桿直徑為d,油缸內徑為D,則活塞桿的受力大小F為:(6)圖3液壓缸受力間接計算簡圖Cylinderforceindirectcalculationdiagram將壓力傳感器安裝在鏟斗油缸的進油口和回油口來測試裝載機卸載工況下有桿腔和無桿腔的壓力.傳感器安裝現場如圖4所示.圖4振動測試基本原理圖Basicprincipleofvibrationtest振動測試的基本原理見圖4,由加速度傳感器將加速度信號轉換成電信號輸入振動分析設備上,然后由計算機軟件記錄所有的電壓值,完成對各測點數據的采集,試驗共進行了5次.通過式(6)計算得到鏟斗油缸在卸載工況下的受力變化,如圖5所示,5次試驗的沖擊載荷峰值如表1所示.基于小樣本方法的區(qū)間估計通過試驗得到的樣本,還需要根據一定的正確度與精確度的要求,構造出適當的區(qū)間,以作為參數的真值所在范圍的估計.依據數理統(tǒng)計的方法[9],假設總體X服從正態(tài)分布N(μ,σ2),x1,x2,…,xN為X的一個小樣本,則在總體方差未知的情況下。上海工作服定制上門服務。無錫氣質工作裝聯系人
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提出了一種基于ADAMS的裝載機正轉八桿機構工作裝置的多目標優(yōu)化與仿真方法.基于虛擬樣機的優(yōu)化設計相對與計算機編程的優(yōu)化設計具有建模簡單、控制容易、可視性強、分析好的、編程量少的優(yōu)點[6],故本文選擇此法對工作裝置進行了優(yōu)化.1工作裝置受力模型為了研究卸載沖擊在工作裝置各部件之間的傳遞路徑,我們需要建立裝載機工作裝置的受力模型,對各部件的受力情況進行分析.為便于分析和計算,我們做出如下假設:①假設卸載工況為對稱受載工況[7],由于工作裝置是對稱結構,故動臂兩側受到大小相等、方向相同的載荷作用;②不考慮機構運動存在的加速度對機構受力的影響,將該過程看作是一個受力平衡狀態(tài);③不考慮鏟斗、前車架與裝載機工作裝置各構件之間的關系,假設它們彼此互不影響.這樣就可以利用工作裝置一側的受力情況來代替整個工作裝置的受力情況.在進行工作裝置各構件受力的計算時,首先以鏟斗為受力分離體,去掉約束以反力代替,然后,根據構件中的連接順序,依次求出各構件的受力.規(guī)定任何構件中力的符號以拉力為正,壓力為負.此時,工作裝置各構件的受力簡圖如圖2所示.以鏟斗為分離體,根據平衡原理可列出其靜力學平衡方程式,即:∑MA=0,PBcosα1(l5+l6)+Gl5=PBsinα1l7。 無錫氣質工作裝聯系人
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