矿用装载机工作装置有限元分析和结构优化

针对5t轮式矿用装载机工作装置,进行有限元分析和结构优化。应用SolidWorks软件建立与实际情况相同的三维模型,通过ANSYS软件对典型载荷工况下的静态结构进行分析,得到工作装置的总变形图和等效应力图,确认应力集中区域。对应力集中区域进行合理改进,实现工作装置的结构优化。研究结果可以作为矿用装载机工作装置设计和结构优化的依据,对工程机械的设计具有参考价值。

实测数据驱动的挖掘机工作装置疲劳寿命预测

以某型挖掘机为研究对象,建立其工作装置刚柔耦合动力学模型,基于实测油缸位移数据驱动该模型,得到其主要性能参数和典型工况危险部位应力.根据强度理论、动力学仿真结果和工程经验,分析挖掘机动臂和斗杆的易开裂部位,得到典型焊缝高危点,并通过实测应力应变数据进行验证.以刚柔耦合动力学仿真所得的铰点载荷作为输入,利用nCode疲劳分析软件仿真预测挖掘机动臂和斗杆的疲劳寿命.结果表明,实测数据驱动的刚柔耦合动力学仿真可以准确获取挖掘机实际挖掘过程的动力学特性,基于该仿真模型提取铰点载荷并用于预测疲劳寿命的方法切实可行.

一种升降工作装置异常动作原因分析

在复杂的设备布局空间中,各类机电产品和电子器件密集度不断提高,产品设计时需考虑电路、磁场、机械运动等各种因素的耦合作用,尤其需确认器件间特性匹配的情况。文中以一种升降工作装置异常动作的情况为例,对接近开关与步进电机共同工作时产生共频干扰的机理进行了说明,阐述了机电产品设计中器件特性匹配的重要性。

多点标识下的挖掘机工作装置姿态测量

针对传统视觉测量挖掘机工作装置姿态中人工靶标易被泥土污染遮挡和受背景环境影响导致姿态测量失败的问题,提出基于多点标识的挖掘机工作装置姿态测量方法,利用一台RGB摄像机和YOLOv3深度学习算法实现对无任何传感器挖掘机工作装置的姿态测量。设置区别于背景环境、易于识别和定位的关键点标识,捕获大量工作装置图像并标注建立数据集,以此数据集训练获得视觉模型实现关键点标识的检测;根据关键点间的约束关系和相机成像原理还原关键点标识的三维信息,并计算相应杆件的姿态角。研究结果表明:提出的姿态测量系统能够解决姿态测量中存在的问题,且对挖掘机工作装置姿态测量瞬时偏差在±2°范围内,平均测量偏差在±1°范围内,满足视觉伺服中姿态角的反馈;同时,测量系统对每帧图像平均处理时间为108.26ms,满足实时测量条件。

智能化技术在装载机工作装置中的应用

工作装置部分是装载机的执行机构,其性能优劣直接影响装载机的作业效率。建立装载机工作装置智能化模型,通过倾角传感器检测工作装置铲斗和动臂的运动姿态,使用电控手柄获取驾驶员的操纵意图,配置人机交互界面来规划期望的运动轨迹,并将上述信息传递到整车控制器进行综合分析计算,控制电液伺服系统,进而控制翻斗油缸的运行状态,最终实现对铲斗的运动控制,提升工作装置的作业性能。

挖掘机工作装置建模及有限元分析

挖掘机工作装置作为挖掘机的关键组成部分,也是在作业中外载荷作用的初始位置,也是承载和传导外载荷的关键机构。以挖掘机工作装置为研究对象,基于SolidWorks三维建模软件建立了挖掘机工作装置的三维模型。结合其实际使用及应用场景,分析了工作装置随姿态变化过程中承受最大负载的工况,即承受外载荷最大的工作姿态,利用有限元分析软件对该工况下工作装置动臂和斗杆进行了静力学分析。研究结果对挖掘机工作装置结构优化和性能改善提供了参考依据。

叉车工作装置电液比例控制系统解析

叉车作为一种装卸货物以及短途搬运运输的车辆,可以实现机械化作业,提高工作效率,而基于电液比例控制技术进行叉车工作装置的优化,则可以有效满足实际运行需求。对此,本文主要对叉车工作装置进行了分析,了解了电液比例控制技术以及运行原理,融合智能化控制技术,实现叉车运行的智能化控制,可以有效提高系统运行安全性,以供参考。

浅析叉车更换工作装置的情形及处理措施

本文列举了叉车更换工作装置的不同情形,包括配备非货叉类型的专用属具、在货叉基础上加装其他专用属具、更换加长货叉或者加装加长护套等多种情形,并从法律法规、技术标准、安全技术规范等多方面进行了探讨,明确了叉车更换工作装置的处理措施,并且指出需要特别关注叉车的定义范围、叉车货叉的选配原则、叉车货叉的使用范围等细化要求。

巷道修复机工作装置机构的优化分析

为了减少因井下空间限制给巷道修复机作业带来的影响,对现有的修复机工作装置机构进行了优化。首先,先对巷道修复机工作装置受力进行了分析。然后,基于装置结构最大受力值的约束条件,对工作装置进行了尺寸优化和拓扑优化分析。最后,对优化结果进行了验算。为将来巷道修复机工作装置机构的设计生产制造提供了理论基础。

分析轮式挖掘机工作装置及液压系统设计

社会的创新建设和发展需求促进了轮式挖掘机在国土建设、大自然改造等重大基础设施项目中的广泛应用。通过对轮式挖掘机工作装置和液压系统进行研究,可以有效缓解工人沉重的体力劳动,推动基础工程建设,并提升工程建设速度和劳动效率。目前轮式挖掘机的工作装置是重要部件之一,它是能直接进行挖掘机任务的设备。通常工作装置的设计作业利用三个油缸的复合运动与土壤相互作用完成,同时利用现代信息技术对此进行装置设计,使其得到进一步发展。由于挖掘机的主要工作就是土壤挖掘,因此工作装置和液压系统能够较好的进行直接挖掘,并在工作期间通过不断提升液压挖掘机的工作性能和产率进一步促进工程的实施效率。

潜孔钻机工作装置有限元分析

某型潜孔钻机工作装置是钻机的主要承载部件,而钻臂是工作装置中的关键子部件。钻孔定位作业前,钻臂承受拉伸、压缩、扭转等载荷,受力情况复杂。通过对钻机进行工况分析,得到各种典型工况下的受力状态,再利用Abaqus进行有限原分析,得到钻臂应力、位移分布情况和模态分析结果,校核钻臂是否满足各种极限工况下的强度和刚度要求。通过计算,钻臂结构强度和刚度满足实际工程需要,不会出现疲劳安全隐患。

液压挖掘机工作装置仿真研究

简述了AMESim软件的性能和特点,对挖掘机工作装置的液压系统和机构在AMESim环境下进行了建模,设置了模型中的主要参数,实现了其液压系统动态仿真和机构的二维动力学仿真。并采用试验的方式对仿真模型进行验证和改进,对仿真结果和试验结果进行了详细分析和比较,给出试验和仿真曲线,并在AMEViewer中显示仿真模型的运动。所得到的动臂、斗杆和铲斗液压缸无杆腔的压力误差在10bar以内,因此能够实现较精确的工作装置运动仿真,同时也验证了该模型的有效性。

基于真实载荷的挖掘机工作装置瞬态动力学分析

用有限元法对挖掘机工作装置进行瞬态动力学分析,以6 t小型挖掘机工作装置为研究对象,针对斗杆液压缸驱动铲斗撞击地面工况,用压力传感器、位移传感器测试出撞击过程各液压缸工作腔压力和位移变化曲线,以所获各液压缸位移变化曲线和最大理论撞击力为驱动,用动力学仿真软件ADMAS对挖掘机撞击过程进行仿真,得出各铰销点在撞击过程中所承受载荷的变化曲线,采用测试所得各液压缸的驱动力验证仿真结果的准确程度。进一步将各铰销点受力的仿真结果作为工作装置的负载,对工作装置进行瞬态动力学分析,对比仿真计算与应力测试结果表明,对应测点的应力变化趋势基本一致,误差在10%以内,可为结构优化设计提供依据。

履带式全喂入稻麦联合收获机工作装置设计

针对当前履带式全喂入联合收获机存在的问题,设计了双动刀往复式切割器、叠加式切割器驱动机构、同轴差速轴流式脱粒滚筒、圆锥型离心式清选风扇和板齿式杂余复脱装置等工作部件。试验表明,改进的工作部件能明显提高切割效率,有效解决了损失率、破碎率和含杂率3项主要性能指标之间的矛盾,使3项指标同时下降至较理想状态。

基于MATLAB和ANSYS的挖掘机工作装置结构静强度分析

液压挖掘机反铲工作装置结构的复杂性和边界条件的多变性给对工作装置强度分析带来了很大困难。在对挖掘机工作装置受力分析的基础上,编程自动求解挖掘范围内各铰点受力,利用坐标旋转变换,得到用于各构件有限元分析的边界载荷,最后在ANSYS中编写载荷步文件自动对构件进行多工况静强度分析。实现了各构件有限元网格模型的共享和边界条件的自动获得,为各构件的多工况有限元分析提供了新的方法;同时也大大降低了对工作装置进行静强度分析的工作量。

装载机工作装置的有限元分析

以装载机的工作装置为研究对象 ,建立一种新的有限元力学模型。对工作装置进行简化 ,忽略一些对强度影响不大的结构 ,着重分析了举升油缸的工作状态 ,提出了一种新的有限元处理方法 ,并建立工作装置的整体力学模型。针对两种典型工况 ,把有限元分析结果、试验测量值和公式推导值加以对比 ,验证力学模型的合理性 ,并找出动臂结构上的最大应力分布区 。

基于ADAMS的挖掘机工作装置的仿真与优化设计

建立了该类反铲挖掘机工作装置虚拟样机的ADAMS仿真模型,基于虚拟样机技术和广义简约梯度法以铲斗、斗杆和动臂油缸的工作压力最小为目标,对铲斗机构、斗杆机构、动臂机构的构造点进行了仿真优化设计。仿真结果表明,在规定的约束条件下,工作装置达到了优化设计的目的。

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6 t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。

挖掘机工作装置复杂轨迹跟踪实验

为实现挖掘机自动控制,对其进行了电液比例改造。建立了挖掘机工作装置的运动学模型及其电液控制系统的非线性模型,并通过实验验证了机理建模中指出的电液控制系统死区及动态特性不对称非线性。为满足地面平整作业,采用五次多项式插值法在笛卡尔空间生成了斗杆末端轨迹,并通过运动学模型获得系统关节空间轨迹。针对控制系统主要存在的死区和不对称非线性,设计了带死区补偿的分段PID控制器,通过对比实验,证明了分段PID比常规PID控制精度高,能克服系统的主要非线性特性。通过协调控制挖掘机工作装置三关节,实现了一个复杂轨迹的有效跟踪。

液压挖掘机工作装置整体集成有限元分析

以某挖掘机的工作装置整体为研究对象,在对液压挖掘机的典型工况进行全面分析的基础上,从系统集成的角度建立了完整的工作装置三维集成有限元模型,对工作装置进行了5种典型工况下的强度、变形及模态分析,并结合实际产品开发进行了验证。分析结果表明,基于工作装置整体的集成有限元分析方法极大地降低了因构件简化等原因而造成的计算误差,提升了产品的改进设计水平。