正鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置動(dòng)力學(xué)及動(dòng)態(tài)強(qiáng)度分析.pdf

1、鑒于正鏟液壓挖掘機(jī)承載能力大、作業(yè)效率高的特點(diǎn)，且國內(nèi)對正鏟液壓挖掘機(jī)的研究相對較少。因此，本文主要對一種12桿3自由度大型正鏟液壓挖掘機(jī)工作裝置進(jìn)行了研究分析，主要分析了工作裝置的動(dòng)力學(xué)特性和動(dòng)態(tài)強(qiáng)度。
　　1、運(yùn)用D-H法對工作裝置進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)建模，并分析了工作裝置的位置正反解特性和角速度與角加速度。在混合挖掘和水平推鏟兩種工況下分別對位置正解和反解進(jìn)行仿真，結(jié)果符合實(shí)際情況;角速度和角加速度分析結(jié)果表明斗桿關(guān)節(jié)對鏟斗末端位置

2、影響最大，工作裝置具有良好的運(yùn)動(dòng)學(xué)響應(yīng)，為動(dòng)力學(xué)分析奠定了基礎(chǔ)。
　　2、利用虛功原理方法建立了工作裝置動(dòng)力學(xué)模型，在水平推鏟后提升工況下得到了三組液壓缸驅(qū)動(dòng)力變化曲線。結(jié)果顯示切向挖掘阻力對驅(qū)動(dòng)力整體影響最大，驅(qū)動(dòng)力變化趨勢揭示了驅(qū)動(dòng)力與鏟斗末端位置和負(fù)載變化的規(guī)律。用ADAMS對工作裝置進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，對比分析兩種結(jié)果，誤差在合理范圍內(nèi)，證明了兩種動(dòng)力學(xué)模型和分析結(jié)果的正確性。
　　3、基于ANSYS對工作裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)特

3、性研究，著重對動(dòng)臂和斗桿進(jìn)行了模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析。對動(dòng)臂和斗桿分別進(jìn)行自由模態(tài)和約束模態(tài)分析，分析結(jié)果表明斗桿頻率和變形都略大于動(dòng)臂;通過諧響應(yīng)分析得出動(dòng)臂和斗桿容易發(fā)生共振的頻率和響應(yīng)幅值，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了參考。
　　4、聯(lián)合ANSYS和ADAMS研究分析了工作裝置在典型作業(yè)工況和有沖擊載荷下的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度。結(jié)果表明作業(yè)工況改變會引起驅(qū)動(dòng)力震蕩，沖擊載荷對動(dòng)臂的影響大于斗桿，沖擊載荷的大小和作用時(shí)間對構(gòu)件應(yīng)力影響較大，作用時(shí)間越長