基于ANSYS和Design-Expert的农用挖掘机斗杆机构优化设计

JKW-20山地农用挖掘机斗杆机构存在设计冗余,在保证安全可靠的前提下,为解决斗杆机构材料冗余问题,实现轻量化改进,建立了农用挖掘机挖掘装置斗杆机构耦合模型,通过ANSYS软件静力学仿真及拓扑优化,确定了斗杆机构拓扑优化新结构。由于拓扑优化结构不符合实际生产要求,基于优化结果设计斗杆变量,确定优化目标函数,利用Design-Expert进行斗杆机构尺寸优化求解。由优化结果对比可知:运用Design-Expert优化后的斗杆结构相对原结构具备更轻的质量和更大的强度,该方法不仅节约了JKW-20山地农用挖掘机的生产成本,还可为类似的机构设计提供优化思路。

液压挖掘机工作装置动臂、斗杆机构的多体系统动力学分析

本文采用多体系统动力学领域中的Ｋａｎｅ－Ｈｕｓｔｏｎ方法，以低序体阵列描述液压挖掘机动臂、斗杆机构的拓扑构造，首次推导出了该机构的动力学方程；同时采用编制的多体系统动力学分析软件ＭＢＫＡ对该机构进行了解算，本文的研究对实现该机构的动态设计和动力学控制有重要的价值。

混合驱动4R1P机构实现动臂-斗杆机构轨迹

对实现动臂—斗杆机构输出轨迹的混合驱动4R1P机构进行分析与优化设计。以预定轨迹和实现轨迹误差平方根为目标函数,通过逆运动学求解,设定约束条件,优化综合出一组4R1P机构结构尺寸以及滑块的输入规律。最后,以优化所得的结构尺寸及滑块运动规律来建立机构实体模型并进行运动仿真。仿真表明:机构构件之间的运动不存在运动干涉,没有出现驱动奇异,该优化结果具有有效性,混合驱动4R1P机构可以实现动臂-斗杆机构输出轨迹。

反铲液压挖掘机运动轨迹分析

为实现挖掘机动臂-斗杆机构的改进,对该机构的运动轨迹进行研究分析.利用坐标变换矩阵法建立了挖掘机动臂-斗杆机构的数学模型,推导出了机构运动轨迹的一般表达式,对特定条件下的轨迹表达式作了进一步推导,结合该机构的实际运动情况对结果进行相应地分析.最后,利用M atlab软件对上述推导结果进行了仿真验证.仿真结果表明:仿真所得轨迹曲线与表达式结果相符,可以作为混合驱动可控机构应用于挖掘机动臂-斗杆机构的基础.