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.

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。

挖掘机工作装置关节摩擦副动态接触特性分析

挖掘机工作装置关节摩擦副直接关系到挖掘机的作业质量以及产品可靠性。针对挖掘机在使用过程中出现关节摩擦副耳板外翻以及端面磨损严重问题,建立工作装置动力学模型,并基于ADAMS进行了动力学仿真,得到工作装置3个主要承重关节载荷谱数据,同时加以应变片实验验证,确保动力学仿真结果的正确性。在此基础上,基于动力学仿真结果载荷谱数据,应用ANSYS对工作装置的动臂-底座关节进行动态接触特性仿真分析。结果表明:工作装置在挖掘过程启动和结束时候存在较大突变载荷,对耳板产生冲击;接触端面的峰值应力远低于材料许用应力,端面破坏主要是由疲劳破坏造成;接触磨损区域主要集中于一侧端面外边缘处,伴随着相互之间的黏附,端面的磨损由外向内将逐渐延伸。研究结果为挖掘机工作装置关节端面碰撞冲击、磨损分析以及关节接触优化提供依据。

挖掘机工作装置驱动技术专利分析

该论文详细梳理了挖掘机工作装置驱动技术的发展情况,并以专利数据为支撑,对挖掘机在全球和中国专利申请情况进行了简要分析,撰写思路清晰,逻辑性较强,可为后续的技术研发提供思路。

挖掘机工作装置运动学建模与分析

为实现挖掘机作业自动控制,建立了挖掘机工作装置4自由度运动学模型。根据变量性质,将挖掘机工作装置分为4种工作空间:驱动空间、关节空间、位姿空间和检测空间。从运动学正解、逆解问题出发,充分利用挖掘机工作装置各构件间几何关系,分别求出了各工作空间之间位置及速度的非线性映射关系。结论为运动控制器设计提供了理论指导。

小型液压挖掘机工作装置虚拟样机的仿真与分析

利用PRO/E软件建立液压挖掘机工作装置的三维实体模型,并导入到ADAMS中,添加约束建立虚拟样机。计算各个油缸位移的step函数、铲斗齿尖受力的step函数和物料重力的step函数,并进行动力学仿真,得到几个主要铰接点处的受力曲线,为液压挖掘机工作装置的强度分析和结构优化提供了依据。运用模拟测力计的原理,对虚拟样机斗杆油缸的最大挖掘力进行仿真测试。计算出斗杆油缸的最大挖掘力,将计算结果与仿真结果进行了对比分析,为挖掘机挖掘力的测试提供了一条新途径。

基于机液联合仿真技术的液压挖掘机工作装置性能分析与研究

基于液压挖掘机工作装置机械系统和液压系统高度耦合特点,提出了一种机液联合仿真方法,分别建立了其机械系统和液压系统模型,运用计算机联合仿真与集成优化技术,实现了机械系统和液压系统的联合仿真,获得了工作装置的动态性能,提高了建模与仿真效率,将系统的控制信号与跟踪信号进行了对比,验证了联合仿真的精确性和可靠性。

挖掘机工作装置电液伺服智能控制

针对挖掘机工作装置电液伺服系统中存在多变量、强耦合及非线性的特点,提出了CMAC神经网络与常规控制相结合的控制方法,很好地解决了挖掘机电液伺服系统位置控制问题。仿真结果表明,该控制方法具有较高的控制精度和鲁棒性。

基于Robotics Toolbox挖掘机工作装置的运动仿真

运用Danevit-Hartenberg方法,建立挖掘机工作装置运动坐标系,推导出其正、逆运动学数学模型。然后以某挖掘机为例,在MATLAB 2009b仿真环境下,用Robotics Toolbox建立该挖掘机工作装置运动学仿真模型,测定其作业空间,并进行运动学、轨迹规划仿真;同时可直观地观察所建运动学仿真模型各关节的变化,末端的位姿也作相应的变化,检验各部件关键运动参数的合理性,为挖掘机运动学分析与仿真提供了一个简便的方法。

基于PRO/E的液压挖掘机工作装置系统仿真与分析

通过三维参数化建模软件PRO/E,对某型挖掘机工作装置进行了三维建模.通过建立液压挖掘机工作装置的三维模型,并运用该软件中运动仿真模块Pro/MECHANICA对工作装置装配和机构运动仿真,从而了解了工作装置的挖掘工作范围.在对模型材料特性定义的基础上,对模型进行了静力分析,能够检验不同工况下动臂是否满足要求.通过仿真分析可知,相对于其它有限元分析工具来讲,Pro/MECHANICA软件实现了和PRO/E的无缝集成,对复杂零件建模后的分析工作更加精确.

基于AutoCAD VBA液压挖掘机工作装置运动学分析

液压挖掘机工作装置可视为多自由度机械手,具有高效灵活的特点。不考虑其回转运动,工作装置属平面连杆机构。铲斗位姿与关节夹角之间的变换常用齐次坐标变换或解析法,逆向运动学问题的求解则用几何法。在AutoCAD环境下,建立工作装置的简化模型,借助二次开发语言,对运动学问题进行了研究。编程实现了图解过程,省略了复杂的公式推导,得出工作范围包络曲线及工作参数。设置铲斗的姿态角为某一数值,得出了齿尖轨迹为水平直线和竖直直线时的运动学逆解,并实现了工作装置的运动仿真。

正铲液压挖掘机工作装置尺寸设计与验证方法

该文综合三种方法:根据挖掘机样机比拟法算出大体尺寸、根据给定的工作参数来分析极限位置的几何关系和根据水平推压力的大小与力矩平衡方程,来设计挖掘机工作装置的尺寸。然后在Soildworks中进行实体建模,通过装配后再与生产的样机进行比较,以验证的该分析方法的正确性。

基于实例推理的挖掘机工作装置实例库研究与开发

基于数据库技术,建立了挖掘机工作装置的EER数据模型,根据EER数据模型,并运用面向对象的实例表达方法,设计了整个工作装置部分的实例库,同时采用CBR技术对产品实例库的检索和修正提出了相应的策略,通过实例对象间的相似度计算,检索出相似实例,通过对检索出来的相似零件进行相似度修正,以特征值确定实例相似度范围,从而确定实例修正方法。最后利用VC语言开发了挖掘机工作装置实例库系统,并应用于生产实际。

基于Pro/E的挖掘机工作装置建模与运动仿真分析

在对挖掘机工作装置的设计过程进行分析的基础上,应用三维软件Pro/E创建挖掘机工作装置的三维模型;然后利用Pro/E的Mechanism模块对设计的3D模型作运动学仿真分析,同时检查各个零部件之间的干涉情况,从而得到工作装置的运行轨迹;根据得到的分析结果对工作装置的结构尺寸进行优化设计,从而得到优化后的工作装置3D模型,为实现该工作装置的物理样机提供了技术支持。

基于Adams与SolidWorks的单斗反铲液压挖掘机工作装置设计及仿真

通过对单斗反铲液压挖掘机工作装置原理的分析,运用比拟法寻找待设计机器与同类型样机的比拟关系,参照样机来确定工作装置各部件上的铰接点位置并且确定工作装置结构方案和主要特性参数以及各部件的具体结构形式和尺寸参数并对其进行校核。然后运用虚拟样机设计法,借助计算机可视化技术及三维设计软计技术,建立待设计机型的三维模型。在设计阶段即可观察到机器的装配关系、运动关系,以及进一步分析机器的动力学特性等各项性能。

挖掘机工作装置模块化划分方法

为缩短产品的设计开发周期,提高设计效率,快速设计已成为现代设计制造的研究热点。挖掘机作为一种广泛应用的大型施工机械,研究其工作装置的快速设计,对挖掘机的发展具有重要意义。为实现挖掘机工作装置的快速设计,将对挖掘机工作装置进行模块划分。为使模块划分更合理,首先采用层次分析法(The Analytical Hierarchy Process,AHP)来构建层次结构模型及构造判断矩阵,以此计算出权重系数,然后通过相关度的计算得出挖掘机工作装置各零部件的相关矩阵,最后得出较合理模块划分方案,以提高挖掘机工作装置的设计效率。

挖掘机工作装置逆运动学分析的杆组方法和运动规划

运用杆组法对挖掘机工作装置进行逆向运动分析,得到挖掘机工作装置构件的位置和速度、铲斗末端齿尖位置和速度与各油缸长度、速度和流量之间的关系,且以工作装置瞬时总流量的最大值最小为优化目标对工作装置进行运动规划。

基于PRO/E的挖掘机工作装置运动仿真分析

以我国生产的22t挖掘机为研究对象,分析和探讨在Pro/E的软件环境下,通过运用有限元计算方法和运动仿真分析法对挖掘机工作装置运动过程进行分析,提高了挖掘机设计的安全性。

基于Pro/E二次开发的挖掘机工作装置参数化建模

论述了Pro/E二次开发的原理、方法及实现过程,介绍了如何利用Pro/E二次开发工具Pro/Toolkit对挖掘机工作装置三维模型进行参数化设计。

基于RecurDyn液压挖掘机工作装置动力学分析与仿真

以YC60-7液压挖掘机为研究对象,其反铲工作装置是一个开链的四杆机构,采用SolidWorks软件建立该挖掘机工作装置的三维实体模型,应用向量法建立挖掘机工作装置的动力学模型,并运用RecurDyn进行动力学仿真,获得挖掘机的工作包络图和相关工作参数,并对主要铰接点进行受力分析。分析结果表明:工作装置的最大挖掘高度、挖掘半径、卸载高度和厂家提供的数据误差在0.35%左右。通过仿真分析,为挖掘机工作装置的优化设计提供了依据。