液压挖掘机铲斗的失效形式研究

液压挖掘机是工程施工不可或缺的施工机械,其铲斗、动臂及其斗杆是液压挖掘机重要的三大构件及装置,其中与作业对象直接接触的铲斗如果出现失效问题将严重影响液压挖掘机的工作效率。文章对液压挖掘机铲斗的失效形式展开研究并提出预防措施,预为相关工程行业提供一些参考。     

基于ADAMS的农用挖掘机工作装置的动力学仿真

为了进一步提高农用挖掘机性能,降低生产成本,以农用挖掘机工作装置为研究对象,在Pro/Engineer中建立了三维模型,将模型导入到ADAMS中建立了挖掘机工作装置的虚拟样机。对其进行了动力学仿真分析,得到了在动臂受力最大的工况下,挖掘机进行转斗挖掘时动臂上4个铰接点受力的变化规律曲线,分析结果为进行动臂的有限元分析提供了依据。     

真实载荷驱动下挖掘机工作装置疲劳寿命研究

由于挖掘机挖掘作业过程中真实载荷非常复杂,提出采用试验与动力学仿真相结合的方法进行分析,以实验室现有6t小型挖掘机为研究对象,用压力传感器和位移传感器测试挖掘过程中各液压缸压力随位移的变化情况,然后把各液压缸的位移变化过程作为驱动,用ADMAS软件对挖掘过程进行动力学仿真,获得挖掘过程中工作装置各铰销点的工作载荷,再应用MSC.Fatigue软件对工作装置进行疲劳分析,获得工作装置大臂和斗杆的寿命云图,分析表明,大臂和斗杆的应力集中区域疲劳寿命最短,最小寿命计算值为13年,研究结果为工作装置结构设计提供了理论依据.     

大型液压挖掘机工作特性联合仿真研究

为了研究目前国内最大吨位（斗容量15 m3、机质量260t）的矿用正铲液压挖掘机工作特性,首先在小型挖掘机上对采用的机械系统动力学与液压系统联合仿真方法进行验证,通过对比试验与联合仿真结果,确认了联合仿真研究方法能够较准确地模拟挖掘机的真实工作环境。在此基础上,采用ADAMS和AMESim软件,对斗容15m3矿用挖掘机工作装置与液压系统进行联合仿真研究,通过仿真获得了挖掘机整个挖掘过程中工作部件对各个转动轴的转动惯量,计算出各个液压缸的位移曲线、速度曲线和压力变化曲线以及铲斗齿尖挖掘轨迹。     

挖掘机液压系统常见故障的诊断

目前,在农业工程施工中使用的挖掘机多为斗容小于1t的单斗液压挖掘机,其在挖掘作业过程中主要有铲斗转动、斗杆收放、动臂升降和转台回转等四个动作。它们多数采用双泵双回路全功率变量液压系统,所有的工作机构分成两组,各工作机构的分液压油路中又装有过载阀（又名分路溢流阀）,在机器受到意外冲击等情况下保护液压系统的安全。     

液压挖掘机工作装置固有频率的试验灵敏度

在液压挖掘机工作装置模态测试的基础上,进行了质量、刚度对固有频率影响的试验灵敏度研究。分析结果表明:在斗杆与铲斗耳板连接处、铲斗耳板及铲斗侧壁等位置处,刚度对结构固有频率影响最为灵敏;在铲斗的耳板、侧壁、斗底和斗杆等位置处,质量对结构固有频率影响最为灵敏。得出了对结构动态优化设计有指导意义的结论,为开展液压挖掘机工作装置的动态优化设计提供了依据。     

挖掘机斗齿力设计与试验研究

农用液压挖掘机反铲斗的斗齿力变化规律、最大值发生的位置是单斗液压挖掘机的重要性能参数,是挖掘能力的主要标志。 一、铲斗挖掘时斗齿力设计曲线与试验曲线的研究 铲斗挖掘时,设计斗齿力的大小主要取决于机组稳定性、工作装置的平衡能力,液压系     

大型矿用正铲液压挖掘机水平推压特性联合仿真

在设计目前国内最大(斗容量为15 m3,质量260 t)的正铲挖掘机中,提出采用泵阀复合流量匹配的电液比例控制方法实现水平推压.通过计算机协调的比值关系确定平推中供给各液压缸的流量,采用ADAMS和AMESim软件,对设计的矿用挖掘机水平推压过程进行机械系统动力学与液压系统的联合仿真研究.在小型挖掘机上对斗杆挖掘过程各个液压缸的位移、速度和压力进行测试试验验证,结果表明联合仿真研究能够较准确地模拟挖掘机的真实工作环境.     

基于ADAMS的果树采摘机械臂的运动仿真分析

根据对苹果园区的实地考察,利用Inventor软件建立了GY-1型果树采摘机器人机械臂的实体模型,完成装配。利用Inventor、Pro/E、ADAMS 2005这3种软件之间的接口技术,把机械臂模型导入ADAMS/View模块中。经过有效简化结构,对各个关节和液压缸分别添加约束和驱动,最终生成机械臂的虚拟样机。在ADAMS仿真中,通过计算各个液压缸的运动驱动函数,模拟了机械臂的一组采摘动作,得出机械臂上几个关键关节的受力变化曲线。通过对曲线结果的分析可以获得机械臂采摘时各关节的实时运动信息,为后续工作研究奠定了理论基础。     

农用挖掘机铲斗机构的多体运动学与动力学研究

农用液压挖掘机的工作装置有其特殊性,而铲斗机构是其重要的组成部分.由于农用挖掘机工作时主要以铲斗挖掘,所以铲斗机构的设计合理与否尤为重要.为此,针对铲斗机构进行理论分析,认为铲斗机构属于平面多体系统,应用多体系统动力学中的凯恩-休斯顿法分析了系统的运动学问题,利用拉格朗日法分析了系统的动力学问题,并分别给出了相应的运动学方程.最后,用ADAMS软件进行了联合仿真,得到了动力参数曲线,为优化设计和自动控制提供了理论依据.     

平整工况下三节臂挖掘机时间最优运动规划

针对市场上普通臂挖掘机作业能力有限和挖掘轨迹规划的问题,以三节臂反铲液压挖掘机为研究对象,对比分析挖掘机平整工况的作业范围,并以最短挖掘时间为目标,提出一种挖掘机平整工况的运动规划方法。首先,以工作装置各部件转角的变化范围作为边界条件,通过MATLAB对三节臂挖掘机和普通臂挖掘机平整工况的作业范围进行仿真;其次,将求解出的作业范围均分为5段,以最短挖掘时间为目标,采用粒子群优化(PSO)算法对各关节插值时间进行优化,得到满足条件的最优时间以及各个油缸的位置、速度和加速度曲线。仿真结果表明该机型平整范围比普通臂挖掘机增加1213%,各液压油缸运动平稳且满足系统流量的要求。平整工况下该机型的时间最优运动规划方法可适用于其他工况下挖掘轨迹的运动规划,最终为实现完全自动挖掘、提升作业效率和作业质量提供理论依据和技术支持。     

27m3矿用挖掘机斗杆结构有限元分析

本文简单介绍斗杆模型的建立过程,然后将UG中建立的斗杆模型导入ANSYS中。介绍了有限元分析软件在静力分析的应用,针对挖掘机斗杆在不同工况下的受力,应用静力分析模块对斗杆的简化模型受力情况进行了分析,得到其应力变化情况,并得到最大单元的位置。     

多功能挖掘机创意设计

多功能挖掘机是一款巧妙集成多种工程机械功能特点和环保理念的工程车。将普通挖掘机的传统铲斗改进为多功能机械臂,包括三个模块组成的机械手和一个可更换的破碎锤模块,通过机构的变换使该铲斗同时具有了挖、铲、抓、破碎(或钻)、拆卸等多种功能。新增的四驱三角履带功能,使该挖掘机地形适应能力更强。     

机械正铲式挖掘机铲斗优化设计

铲斗是挖掘作业时直接和物料接触的部分,使用频率较高的机械正铲式挖掘机,可有针对性地优化其结构和性能,从而提高工作效率,克服恶劣的作业环境,使挖掘机使用者有更好的体验,保障工程项目的进度。文章通过查阅资料,剖析故障部位,研究机械正铲式挖掘机铲斗的常见失效形式,分析失效原因,提出铲斗结构和性能的优化设计方案和验证方式,对铲斗设计有较高的参考价值。     

液压挖掘臂二自由度动力学参数辨识

通过拉格朗日法建立了斗杆、铲斗的二自由度动力学模型,并将系统动力学模型整理为未知组合参数的线性化表示.通过对拟合的关节角-液压缸位移函数进行求导得到关节力矩与液压缸驱动力间的函数关系,并在液压缸驱动力模型中引入摩擦力.分别采用递推最小二乘法与递推随机牛顿法对系统动力学模型的未知参数进行辨识.将辨识所得模型用于预测驱动力矩,与实测数据对比分析表明,随机牛顿法比最小二乘法的预测误差在斗杆与铲斗关节分别减少约65％和63％.结论表明随机牛顿法对系统噪声的鲁棒性更好,能获得系统精确的动力学模型.     

挖掘机动臂在Pro/E中的动态模拟与分析

挖掘机设计中困扰设计人员的可能要算动臂机构的受力分析和运动轨迹的校核,它的好坏直接影响挖掘机的性能,对其进行运动仿真和受力分析是解决问题的重要手段,也是设计的基础.采用Pro/ENGINEER软件建立挖掘机动臂的3D运动仿真模型,全方位显示了动臂的运动轨迹,分析了三个液压轴在动臂运动过程中的受力状况.     

挖掘机工作装置结构分析

工作装置作为液压挖掘机最重要的部分,其性能直接影响液压挖掘机的工作性能和可靠性,并且工作装置占挖掘机整机质量的比重较大。因此,在保证工作装置刚度、强度、稳定性要求的前提下,对挖掘机工作装置进行轻量化研究非常有必要。通过对液压挖掘机工作装置斗杆的结构分析和优化,分析斗杆的强度、刚度,确定斗杆是否还有轻量化设计的空间。课题提出的斗杆轻量化研究方法对工程机械的轻量化设计具有参考价值。     

挖掘机动臂在Pro／E中的动态模拟与分析

挖掘机设计中困扰设计人员的可能要算动臂机构的受力分析和运动轨迹的校核，它的好坏直接影响挖掘机的性能，对其进行运动仿真和受力分析是解决问题的重要手段，也是设计的基础。采用Pro／ENGINEER软件建立挖掘机动臂的3D运动仿真模型，全方位显示了动臂的运动轨迹，分析了三个液压轴在动臂运动过程中的受力状况。     

挖掘装载机装载工作装置动态应力仿真

挖掘装载机是一种新型工程机械,其装载工作装置是特殊的八杆机构。将连杆、摇臂和动臂均看作弹性体,液压缸和铲斗为刚体,建立了完整的装载工作装置的刚弹性体系统动力学模型。同时建立了工作装置的液压系统模型,通过动力学模拟计算得到了动臂在液压系统驱动下的工作过程中动态应力时间历程与分布特征。这种方法不仅完成了多体系统动力学中刚体与弹性体的有机结合以及机械系统与液压系统的耦合,而且为动臂在设计阶段就可通过模拟计算获得工作过程中的动臂动态应力分布,为评估其疲劳寿命打下了基础。     

ZG3210型挖掘机斗杆的断裂因素分析

针对ZG3210挖掘机斗杆在使用过程中的断裂现象,通过对材料应力、结构强度、动态断裂特性等的分析,得出了影响斗杆断裂的主要因素,提出了具体的改进方案与实施方法。所用的分析方法为挖掘机斗杆断裂故障的分析提供了具体的方法和参考依据,也为生产企业的类似产品开发提供了借鉴。