平地機(jī)工作裝置混聯(lián)機(jī)構(gòu)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù).pdf

1、近年來，隨著我國建筑與機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展，工程機(jī)械產(chǎn)品出現(xiàn)了井噴式的銷量增長，工程機(jī)械相關(guān)技術(shù)與國外差距也在不?？s短。然而平地機(jī)作為工程機(jī)械中相對復(fù)雜的一個分支，對它的研究卻很少，尤其是對于平地機(jī)工作裝置動力學(xué)分析與研究這部分，缺乏系統(tǒng)的理論研究與分析方法。為了豐富這個領(lǐng)域的研究內(nèi)容，同時也是為了給平地機(jī)工作裝置的設(shè)計提供更多的理論支持和設(shè)計方法，本文提出了平地機(jī)工作裝置系統(tǒng)動力學(xué)研究與面向機(jī)構(gòu)優(yōu)化的二次開發(fā)系統(tǒng)設(shè)計方法。
　　

2、 把平地機(jī)工作裝置作為一個模塊，首先解析了它的具體結(jié)構(gòu)并在此基礎(chǔ)上對該空間機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析與綜合。通過空間機(jī)構(gòu)學(xué)的理論與方法，最終確認(rèn)該機(jī)構(gòu)是由一個少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)和一個平面組合機(jī)構(gòu)形成的空間復(fù)雜混聯(lián)機(jī)構(gòu)，基于螺旋理論以及空間機(jī)構(gòu)解析法，證實(shí)了這個少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)是一個3-UPS/S并聯(lián)機(jī)構(gòu)。結(jié)合樣機(jī)的物理試驗(yàn)，對該機(jī)構(gòu)的位置正解進(jìn)行了分析與驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果表明了該方法的有效性與合理性。
　　 在機(jī)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，基于系統(tǒng)動力學(xué)分析

3、軟件ADAMS，建立了平地機(jī)工作裝置系統(tǒng)運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)虛擬樣機(jī)模型。對工作裝置的各項(xiàng)運(yùn)動學(xué)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計驗(yàn)證與分析，比如油缸的最大行程，鏟刀的最大入地深度，工作包絡(luò)區(qū)間等等。對工作裝置各項(xiàng)動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了分析與研究，比如工作裝置系統(tǒng)各構(gòu)件在惡劣工況下的受力曲線圖以及最大載荷。結(jié)合分析得到的各構(gòu)件最大載荷，基于專業(yè)有限元分析軟件Hyperworks,對各構(gòu)件建立了有限元分析模型，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核，并根據(jù)工程實(shí)際，對相關(guān)部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化

4、?？紤]到鏟刀經(jīng)常受到?jīng)_擊載荷，對鏟刀同時也進(jìn)行了動態(tài)沖擊響應(yīng)分析仿真，并在此基礎(chǔ)上繪制了該鏟刀的抗沖擊特征曲線圖，從而指導(dǎo)用戶合理使用平地機(jī)，也為工程師的創(chuàng)新、優(yōu)化設(shè)計提供參考。
　　 為了避免優(yōu)化過程中的重復(fù)建模問題，提高整個系統(tǒng)的優(yōu)化效率，本文最后提出了一種工作裝置二次開發(fā)系統(tǒng)設(shè)計方法，實(shí)現(xiàn)了工作裝置空間機(jī)構(gòu)的參數(shù)化驅(qū)動。首先，建立了該二次開發(fā)系統(tǒng)的總體框架圖，依此，創(chuàng)建了基于UG/OpenAPI的用戶自定義界面，編寫了基于

5、UG/Open Grip的工作裝置系統(tǒng)參數(shù)化語言程序，通過Visual C++應(yīng)用程序框架，用戶自定義界面與參數(shù)化語言程序建立了聯(lián)系，也同時實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互操作。該二次開發(fā)系統(tǒng)同時也為企業(yè)設(shè)計人員提供了工作裝置快速設(shè)計方法。
　　 結(jié)合某企業(yè)的平地機(jī)工作裝置設(shè)計實(shí)例，并依據(jù)物理試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了該系統(tǒng)動力學(xué)研究方法和二次開發(fā)系統(tǒng)設(shè)計方法的有效性和合理性，該設(shè)計分析方法不僅縮短了平地機(jī)新產(chǎn)品的開發(fā)周期，減少了新產(chǎn)品的開發(fā)成本和交貨時間