装载机工作装置机械-液压耦合系统仿真

为准确分析装载机工作过程中工作装置的运动以及零件的载荷和强度状况，采用多体动力学仿真软件MSC-ADAMS及其液压模块，建立了工作装置的机械一液压耦合仿真模型。其中机械模型为刚柔耦合模型，动臂、连杆、摇臂是可变形的柔性体零件，用有限元软件ANSYS构造，其他为不变形的刚体零件。对装载机工作装置进行一个工作循环的仿真，结果表明仿真模型全面反映了工作装置的运动状况和零件的强度状况。     

液压挖掘机动臂有限元分析及优化设计

动臂是液压挖掘机执行装置中的关键部件,针对当前挖掘机设计过程中存在的问题,采用三维建模软件Creo3.0创建挖掘机动臂三维模型,使用有限元分析软件ANSYS Workbench对液压挖掘机动臂进行静力学分析和模态分析,获得动臂的应力分布、固有频率和模态振型;对动臂结构中的薄弱位置,在ANSYS Workbench软件中进行分析及结构优化;根据优化结果改进动臂结构,并对优化后的动臂进行强度校核。分析结果表明,改进后的液压挖掘机动臂结构正确并有效。     

轮式装载机动臂强度实验研究

文章对中原180-05型轮式装载机工作装置进行了静态加载检测与动态实际作业测试,从而掌握了其应力分布规律,为其可靠地估算其疲劳寿命,并为动臂的改进与定型提供科学的依据.     

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。     

大型拍门液压缓冲装置试验研究

拍门是轴流泵站主要截流闭锁装置之一，其动态特性与泵装置停泵过渡过程中泵机组动力学特性，管路系统瞬变流及液压启闭机构动态特性等有关。文中结合湖北樊口泵站大型拍门模型试验，介绍了拍门及液压启闭系统模型相似设计方法，运用微机动态测试系统实测了不同装置扬程下两种不同渐变缓中方案的拍门动态参数及启闭机油罐内应力变化过程，根据模型试验结果合理确定了樊口泵站拍门技术改造中截流渐变回油口槽道面积方案，该研究成果不仅为樊口泵站拍门技术改造提供依据，同时也对同类截流闭锁装置设计，改造具有参考价值。     

基于SolidWorks和ANSYS的抓木机动臂有限元分析

利用SolidWorks对抓木机动臂进行三维实体建模,通过SolidWorks与ANSYS系统的接口将其输入到ANSYS中,再使用ANSYS对动臂进行静力学分析。根据抓木机的作业要求,建立其极限工况下的受力模型,并通过ANSYS分析计算其极限工况下的强度、刚度分析,得出相应的应力分布、位移图,为动臂的设计改进和结构优化提供参考依据。     

基于ANSYS的装载机动臂框架应力分析

为了进一步提高装载机性能,降低生产成本,对装载机动臂框架用Pro/ENGINEER软件建立动臂几何模型,并用ANSYS有限元分析软件对装载机动臂在极限载荷工况下应力和变形分布进行了分析。结果表明,动臂框架结构中存在应力较大的危险点,传统经验设计存在一定的不合理性,满足不了实际工作需要,应对其采取相应改进措施。     

液压变压器控制挖掘机动臂油缸动态分析

采用液压摆动马达直接控制配流盘旋转的斜盘柱塞式新型液压变压器构造了挖掘机动臂液压系统.针对挖掘机的液压油缸在实际工况中要承受2个方向的负载且负载变化频繁剧烈的问题,将动臂油缸无杆腔与压力共轨高压端相连通,建立了所提出系统的数学模型,并将试验中采集到的挖掘机实际工作过程中动臂油缸的负载数据作为模型的输入;在分析了液压变压器控制角的合理工作范围并提出增加压力反馈回路的控制策略后,对系统的速度响应进行了分析.结果表明提出的动臂系统可以较好地跟踪速度目标信号,在变负载情况下鲁棒性强,从而可以满足工程实际需要.     

基于Pro／E与ANSYS的Z30E型装载村动臂有限元分析

以Pro／E与ANSYS为基本工具,实现了矿用铲斗式Z30E型装载机的动臂有限元分析。建立了装载机工作装置的反转六杆机构工作模型并分析了工作过程;建立了装载机工作装置的三维实体模型;对装载机动臂的参数进行了详细分析和计算;用ANSYS工具实现对装载机动臂的有限元分析,对装载机动臂的研究和设计具有积极的意义。     

基于虚拟样机技术的装载机工作装置优化设计

基于机械系统动力学软件ADAMS环境,创建了装载机工作装置的虚拟样机优化模型。采用先进的OPTDES非线性二次规划计算方法,以装载机工作装置动臂油缸的举升力为目标函数进行了优化设计。提出了一种装载机工作装置优化设计的新方法。通过优化分析使得该工作装置在满足约束的条件下,得到工作装置最优的结构尺寸,且装载机动臂举升油缸的举升力得到最优的结果。     

柔性并联机器人动力学建模

针对一般柔性并联机器人动力学模型,提出了一种精确而简单的动力学建模方法.根据并联机器人结构特点,将其划分为若个刚性子结构和弹性子结构,形成一个刚柔结合的系统.静平台和动平台相对其他构件变形较小,将它们作为刚性子结构,各个支链作为弹性子结构.分别建立各子结构的动力学方程,弹性子结构采用有限元法和模态综合法建立其动力学方程;考虑各个柔性支链弹性变形对刚性子结构的影响,建立刚性子结构动力学方程;推导出相邻的刚性子结构和弹性子结构之间的几何约束关系.通过相邻子结构的协调矩阵,将各个子结构的方程进行装配形成系统的弹性动力学方程.通过一种高速并联机械手的动力学特性比较分析,表明该方法的正确性和可行性.由于引入刚性子结构和采用了模态综合法,减少了系统自由度数,从而简化了计算模型,为柔性并联机器人提供一种实用的建模方法.     

不同耦合算法的曲轴应力分布及其影响因素分析

以某发动机轴系为研究对象,运用有限元建模,结合动力学、润滑理论对轴系动态应力分布进行分析,采用非线性弹簧(NONL)、动态液压润滑(HD)、弹性动态液压润滑(EHD)对轴系应力进行对比分析,并针对曲轴振动过程中影响曲轴应力分布的因素进行分析.结果表明,不同算法下曲轴的应力分布差别主要是由于曲轴的扭转和弯曲计算结果有差别,同时曲轴在不同时刻不同截面由扭振和弯振引起的应力大小的贡献度不同.以EHD为基本模型进行分析表明,润滑参数油槽对主轴颈应力分布影响较小,只有-2.5 ～2.5 MPa.     

液电混合驱动电铲提升系统能效特性研究

矿用电铲作业过程中，大质量的工作装置在提升和推压电机驱动下切入物料实现挖掘，在其卸料后下降时，工作装置的重力反驱提升电机发电，发出的电能通过制动电阻以热能形式消耗掉，造成能量浪费。本文提出液电混合驱动电铲提升系统，与提升电机同轴设置液压泵/马达，液压泵/马达的进出油口分别与蓄能器和油箱连接，通过蓄能器的预充压力平衡工作装置的重力。工作装置下降时，液压泵/马达将油箱中的低压油泵入蓄能器中，存储工作装置的重力势能；工作装置提升时，蓄能器释放高压油，液压泵/马达与提升电机共同驱动提升机构，达到降低电机装机功率和能耗的目的。分析了液电混合驱动的电铲提升机构驱动方案及其工作原理，搭建了原理性试验台，对液电混合提升驱动方案进行了验证，进一步建立了电铲整机机电液联合仿真模型，对液电混合电铲提升系统进行仿真分析。结果表明，本文方案可降低提升电机装机功率、峰值功率和能耗，适用于电动机驱动的重型提升装备。     

泵水润滑轴承—转子系统的动力学特性研究

针对当前泵水润滑轴承-转子系统模态分析与稳定性等动力学特性研究相对薄弱等问题,以设计的某高压多级泵为例,通过合理简化,建立研究该泵轴承-转子系统动力学特性的三维实体模型与数学模型;利用ANSYS进行的考虑惯性效应、不同角速度的多载荷模态分析生成了刚性支承坎贝尔图,计算得到了考虑陀螺效应的前4阶固有频率、3000 r/min载荷下的正进动涡动转速(即临界转速);分析得出了系统在工作转速与非工作转速下的轴系不平衡响应曲线;恒定转速下突加激励时转子系统的瞬态特性分析表明,虽然突加激励力后转子系统会出现较大振动,但随后振幅逐渐减小并趋于稳定,说明该水润滑轴承-转子系统是稳定的刚性系统.     

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.     

激光平地机液压控制装置的设计与试验

在对目前国内外常用平地机液压控制系统工作特性进行分析的基础上,根据我国常用中等功率拖拉机液压系统的类型、特性及性能参数,设计了结构简单、新颖,安装简捷方便的激光平地机液压控制阀及控制装置。试验结果表明,该液压控制装置具有良好的静、动态特性,且传动效率高、能量损耗低、工作平稳、无静沉降。     

海洋矿产资源分布及深海扬矿研究进展

海洋蕴藏着丰富的生物、矿产和动力能源,是巨大的资源宝库.开发海洋资源已经逐渐成为各国新的战略目标.深海采矿扬矿的工作环境恶劣,对设备要求较高,技术难度大,因此亟须开展相关研究.文中首先介绍了海底矿产资源的分类及全球分布,并就中国深海采矿现状进行了总结;然后以大洋锰结核的开发为例,重点对各种提升方式进行了综合分析.扬矿技术是深海采矿系统的重要组成部分,其中管道提升被认为是最有发展前景的方法.管道提升包括水力、气力、管道容器、轻介质和重介质等方法,其中矿浆泵水力提升和气举泵提升技术已进行了深海试验,最具发展前景;最后对多级离心式提升泵的设计方法和研发现状进行了介绍,并对深海采矿趋势进行了展望,提出要立足国情,借鉴国外技术经验,吸收近海石油煤炭提升技术,进行技术攻关的发展思路,进而为商业开采提供技术储备.     

基于AMESim拖拉机负载敏感液压提升系统研究

基于现代大型农用拖拉机,利用AMESim对应用负载敏感系统的大型拖拉机后悬挂液压提升系统进行仿真分析,使模型能够真实模拟大型拖拉机液压提升系统在在实际工况中的应用,并验证了负载敏感系统应用于后悬挂液压系统的可行性和节能性。     

基于Matlab的挖掘机工作装置动力学方程

根据机械手结构原理，将液压挖掘机工作装置机器人化。运用拉格朗日功能平衡法，结合Matlab软件编程运算，构造了工作装置的动力学模型。输入已知参数即可由程序快速、准确地输出动力学方程，为进一步研究自动控制和仿真问题奠定了基础。