液壓挖掘機工作裝置的動態(tài)仿真及有限元分析.pdf

1、液壓挖掘機是一種重要的多功能工程機械，常用于挖掘高于或低于承載面的物料，在國家經(jīng)濟建設(shè)的很多方面都有廣泛的應(yīng)用，如農(nóng)田改造、城市房屋建設(shè)、橋梁工程、筑路工程、水利建設(shè)、港口建設(shè)、國防工程建設(shè)和礦山開采等等。工作裝置是液壓挖掘機的重要組成部分，其性能的好壞與挖掘機整機的挖掘性能密切相關(guān)，其設(shè)計水平和質(zhì)量也是整機先進性的重要標(biāo)志。工作裝置在工作過程中受力情況最復(fù)雜，載荷變化最頻繁，較易出現(xiàn)各種形式的失效情況。因此對工作裝置的研究有著重要的意

2、義。
　　反鏟工作裝置是液壓挖掘機廣泛采用的一種結(jié)構(gòu)形式，本文以14噸的某型反鏟液壓挖掘機的工作裝置為研究對象，運用虛擬樣機技術(shù)和有限元方法對工作裝置進行運動學(xué)、動力學(xué)以及有限元仿真分析。首先，對液壓挖掘機的組成部分和工作原理進行了簡要的介紹，運用三維軟件 Pro/E對工作裝置的各組成零件進行建模和虛擬組裝，建立了液壓挖掘機工作裝置的虛擬樣機模型。然后將所建模型導(dǎo)入ADAMS軟件中進行運動學(xué)和動力學(xué)仿真，根據(jù)運動學(xué)仿真的結(jié)果得知工

3、作裝置的作業(yè)參數(shù)，并將結(jié)果與實際作業(yè)參數(shù)進行對比，驗證了模型的正確性。接著對所選擇的幾種工況進行動力學(xué)分析，得到所需鉸接點的受力變化曲線，為有限元分析提供參數(shù)。最后運用AN SY S軟件對工作裝置進行靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，對幾種典型工況進行靜力學(xué)分析得知動臂上的應(yīng)力和應(yīng)變分布情況，并對動臂的結(jié)構(gòu)進行改進。由模態(tài)分析可知其各階頻率和振型，為防止共振提供參考。
　　通過實踐表明，使用虛擬樣機技術(shù)和有限元法對工作裝置進行分析是一種快速有