基于ADAMS和AMESim混凝土泵車臂架仿真研究.pdf

1、混凝土泵車是集輸送成品混凝土與澆筑工序?yàn)橐惑w、可以連續(xù)均勻地將混凝土泵送至某一高度的建筑工程機(jī)械,是現(xiàn)代建筑業(yè)中不可缺少的專用車型之一。在混凝土泵車的實(shí)際作業(yè)過程中,臂架變幅油缸是實(shí)現(xiàn)臂架伸展、收合和澆筑混凝土至預(yù)定地點(diǎn)的唯一原動件。由于臂架系統(tǒng)的運(yùn)動性能對泵車的可靠工作具有決定性的作用,因此分析臂架變幅機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)以及液壓回路的特性顯得尤其重要,是整個(gè)泵車臂架設(shè)計(jì)最重要的部分。本文采用動力學(xué)仿真軟件ADAMS和液壓系統(tǒng)仿真軟件

2、AMESim研究了混凝土泵車臂架變幅機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)以及液壓回路的特性。
　　 首先,介紹了混凝土泵車主要組成部分,對臂架布料桿連接裝置、卷折形式進(jìn)行了分析,重點(diǎn)建立了臂架變幅機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖,分析了變幅機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)原理,表明在臂架運(yùn)動過程中,臂架變幅油缸長度與臂架之間的夾角存在一定的關(guān)系,臂架變幅油缸受力與臂架自重、變幅機(jī)構(gòu)鉸點(diǎn)坐標(biāo)值相關(guān)。
　　 其次,利用動力學(xué)仿真軟件ADAMS對所建立的泵車臂架仿真模型在水平

3、工況下依次收回動作進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)仿真分析,發(fā)現(xiàn)各節(jié)臂架質(zhì)心運(yùn)動速度曲線以及臂架鉸點(diǎn)受力曲線在臂架運(yùn)動開始和結(jié)束時(shí)波動較大。由于變幅油缸是臂架系統(tǒng)唯一的原動力,通過創(chuàng)建變幅油缸設(shè)計(jì)變量方法仿真出各變幅油缸的最大受力,并在此基礎(chǔ)上,以變幅機(jī)構(gòu)4為例,采用ADAMS／DOE手段對變幅機(jī)構(gòu)鉸點(diǎn)坐標(biāo)值進(jìn)行了靈敏度分析并最終優(yōu)化設(shè)計(jì)了鉸點(diǎn)坐標(biāo)值,使變幅油缸4最大受力從539433N減小為439430N,減幅達(dá)到18.5％,有效地減小了變幅油缸

4、4的最大受力。
　　 最后,在液壓系統(tǒng)仿真軟件AMESim／HCD庫中建立了含有PSL負(fù)載敏感式比例多路換向閥的液壓回路,并將臂架動力學(xué)模型導(dǎo)入其中進(jìn)行聯(lián)合仿真。分析研究了液壓缸1在將整個(gè)臂架從水平工況舉升至垂直工況過程中,液壓系統(tǒng)中液壓缸壓力、流量以及液壓缸受力狀態(tài)。結(jié)果表明:在舉升過程中液壓缸1無桿腔壓力逐步減小,有桿腔壓力逐步增加,平衡閥M口壓力緩慢增加,數(shù)值變化并不明顯,無桿腔流量基本保持不變,液壓缸1活塞桿移動速度保持