基于虛擬樣機技術的斗輪挖掘機動態(tài)性能分析.pdf

1、斗輪挖掘機是一種能夠進行連續(xù)作業(yè)的高效的挖掘機械。在工作的過程中，斗輪挖掘機受到周期性挖掘力的作用，其受料臂和卸料臂等部件在這種周期的激勵下的動態(tài)特性影響整機的性能和壽命。當挖掘力的激振頻率達到一定值時，有可能使整機產(chǎn)生共振，從而導致整機的失效或嚴重的生產(chǎn)事故。所以，對斗輪挖掘機的動態(tài)性能研究有著重要的意義。 傳統(tǒng)的設計中，首先根據(jù)靜力學分析結(jié)果設計方案，然后建造物理樣機對其動態(tài)性能進行測試。這種方法不僅使得設計成本急劇增加，而

2、且延長了設計開發(fā)的周期。隨著虛擬樣機技術的發(fā)展，對動態(tài)性能的仿真研究技術已經(jīng)逐漸的成熟，為降低設計成本縮短開發(fā)周期提供了條件。 課題以大連理工大學工程機械研究所開發(fā)的DWY1200型斗輪挖掘機為背景，綜合ADAMS、ANSYS、Pro/E的優(yōu)勢，建立了斗輪挖掘機剛?cè)狁詈系奶摂M樣機。研究了斗輪臂和卸料臂在垂直方向和水平方向上的固有頻率以及在正常工作狀態(tài)下斗輪臂和卸料臂的振動情況。在工作的過程中，由于挖掘力的沖擊動載荷作用，斗輪回轉(zhuǎn)

3、和轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)的驅(qū)動力，變幅液壓缸作用力以及支重輪的反力也是一個動態(tài)變化的過程。研究中，通過分析相關載荷的仿真數(shù)據(jù)，得出斗輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動力和轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)驅(qū)動力的變化規(guī)律，最大液壓缸推力和液壓缸力解析法計算用的動載系數(shù)K以及履帶支重輪載荷的分布規(guī)律。通過ADAMS和ANSYS的數(shù)據(jù)交換功能，對L梁的動應力進行了分析，通過比較靜力分析結(jié)果，說明了動應力分析的必要性。 本文的研究工作為采用虛擬樣機技術分析復雜工程機械動態(tài)性能做了有意義的嘗試，獲得