基于Matlab的挖掘机工作装置优化设计

主要对液压挖掘机工作装置进行了优化设计。通过结构及运动关系的数学推导,以铲斗挖掘力及斗杆挖掘力最大为优化目标,以闭锁力、整机稳定性、整机不滑动,工作装置几何关系为约束条件,建立了优化数学模型,调用Matlab优化工具箱中Fmincon函数对模型进行了优化分析。优化后工作装置最大铲斗挖掘力及最大斗杆挖掘力均有所提高,验证了优化的合理性同时为工作装置优化提供了一套有效可行方法。     

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。     

基于ADAMS和ANSYS的挖装机工作装置仿真分析

随着隧道施工量的增多,如何提高隧道施工的效率,成为众多工程师争相研究的课题.隧道挖装机作为隧道出渣的关键设备,其工作性能对隧道出渣的速度有着巨大的影响,因此很有必要对隧道挖装机进行研究.以SolidWorks建立的挖装机三维实体模型,导入ADAMS建立了挖装机工作装置的虚拟样机.通过实例介绍了挖装机的理论挖掘力求解、加...     

液压挖掘机动臂优化设计数学模型的建立

研究大型液压挖掘机动臂的优化设计．着重论述了数学模型的建立,包括如何确定动臂结构优化设计的目标函数、设计变量和约束条件．运用计算机程序对其优化前后的提升力进行了分析和比较,验证了优化设计的合理性．     

大型正铲液压挖掘机工作装置性能的优化仿真

针对大型正铲液压挖掘机工作装置工作范围和挖掘力的性能优化问题,首先采用ADAMSMew开发了液压挖掘机工作装置的运动学仿真模型,通过对其进行运动学仿真得出了挖掘包络图与工作范围性能指标,并通过调整铰接点位置的优化方法对工作范围的性能进行了优化;然后利用ADAMS/Hydraulics开发了正铲液压挖掘机工作装置液压模型,集成于工作装置运动学模型,从而建立了工作装置动力学模型,对其进行了挖掘力性能仿真研究,通过调整铰接点位置的优化方法对最大挖掘力进行了优化.研究结果表明,通过采用该仿真优化方法,提升了工作装置的工作范围与挖掘力的性能,筛选出的最终优化方案,将作为研发大型液压挖掘机的设计依据.     

基于VRML的液压挖掘机工作装置运动仿真

针对专业仿真软件模拟挖掘机工作装置运动存在文件大,交互性差,不便于网上传输的缺点,提出了利用VRML对液压挖掘机工作装置运动进行仿真的方法。利用SolidWorks建立液压挖掘机工作装置静态模型,结合各部件之间的父子关系和几何关系,编写VRML程序,完成挖掘机工作装置仿真系统。此方法对挖掘机设计水平的提高具有重要的理论意义和实际价值。     

液压挖掘机挖掘力的仿真与试验研究

借助Pro/E 4.0和ADAMS 2005两种软件,建立SWE9OU液压反铲挖掘机的虚拟样机.在虚拟环境中,对该挖掘机的铲斗挖掘力和斗杆挖掘力进行仿真测试.以SWE90U液压挖掘机为平台进行相关试验,并将仿真结果与试验结果进行对比分析.     

采用ADAMS的液压挖掘机整机理论挖掘力的求解与应用分析

借助Pro/E4.0和ADAMS 2007R2两种软件,建立了SWE90H液压反铲挖掘机的虚拟样机,在ADAMS中选用易于实现求解整机理论挖掘力的方法,并对该挖掘机基于挖掘轨迹的整机理论挖掘力进行求解和应用分析。     

基于迭代滑模的挖掘机工作装置控制策略

由于挖掘机工作装置具有复杂强耦合非线性和时滞性的特点,并且其在工作过程中存在负载不确定的问题,导致挖掘机的作业效率低、机械磨损大.针对这一问题,采用了一种基于迭代学习控制与滑模控制相结合的控制策略,对挖掘机工作装置各关节轨迹的跟踪控制性能进行了研究.首先,利用拉格朗日力学法,建立了挖掘机工作装置的动力学模型;然后,推导...     

液压挖掘机工作装置弹性动力学特性分析

以某型液压挖掘机工作装置为研究对象,将铲斗和地面看作固定连接,建立闭链机构模型,利用变截面压杆稳定性计算的等效刚度法将动臂油缸等效成等截面杆,根据机构弹性动力学对挖掘瞬间的挖掘机工作装置进行动力学建模,用MATLAB编写程序分析其弹性动力学特性,为挖掘机的冲击响应分析和结构优化设计奠定力学基础。     

基于行为的挖掘机工作装置自主操作研究

为了逐步完善挖掘机工作装置的自主操作,将驾驶员从日常繁重的体力劳动中解放出来,针对PC02挖掘机的工作装置,提出了基于行为的自主挖掘的模糊行为—状态流实现(BEFUSTAE)方法和Fuzzy Logic\Simulink\Stateflow的仿真实验模型.仿真实验实现了由基本动作对应的驱动事件使挖掘行为发生状态迁移的过程.实验表明:应用模糊逻辑来定义基本动作,减小了计算强度;在该仿真实验模型上实现自主操作算法,直观、可靠;借用、修改挖掘机驾驶人员的操作经验,效率明显提高.为实时工作时间(RTW)直接生成可执行代码奠定了基础.     

挖掘机工作装置的CAD模型简化

针对液压挖掘机工作装置的CAD模型在进行有限元分析时存在网格划分质量差、计算时间长等问题,利用UG软件的二次开发功能,并通过C++语言编程,实现了挖掘机工作装置模型的过程简化,提高了其有限元模型的分析精度和设计效率。首先,利用C++语言和二次开发函数UG/Open API编写的程序,将模型中不影响分析结果或对分析结果影响很小的细小特征进行删除;然后,通过程序自动提取工作装置模型的中位面;最后,利用连接、缝合操作对中位面模型进行了完善,使其有利于模型的网格划分和分析。研究结果表明,通过各步骤对挖掘机的工作装置模型进行简化后,网格划分的质量和有限元分析的精度得到了改善,大大降低了在CAE软件中的分析时间,从而提高了设计效率。     

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。     

基于蒙特卡洛法的挖掘机反铲装置作业空间分析与仿真

根据挖掘机反铲装置作业情况,对挖掘机作业空间进行了有效的描述.应用矩阵理论和机器人运动学理论,建立了挖掘机反铲装置的运动学模型,并推导出反铲装置斗齿尖的参数方程.同时,提出采用蒙特卡洛法求解挖掘机反铲装置的作业空间.在MATLAB中,编写了基于蒙特卡洛法挖掘机反铲装置的作业空间仿真程序,直观地模拟了挖掘机的作业空间,仿真结果与采用虚拟样机技术在ADAMS中仿真结果基本一致,证明采用蒙特卡洛法分析、模拟挖掘机反铲装置作业空间的有效性和实用性.     

基于LabVIEW的挖掘机行走机构中减速机的振动检测系统设计

根据液压型挖掘机行走机构中减速机的基本结构,通过采集减速机振动信号,设计了基于LabVIEW的挖掘机行走机构中减速机的故障检测系统.     

液压挖掘机虚拟样机设计技术研究

在介绍虚拟样机技术的基本理论框架和回顾国内外在此方面的研究现状及发展趋势的基础上,论证了将虚拟样机技术应用于液压挖掘机设计的必要性和可能性及其实施的策略。     

虚拟样机的拉臂车工作装置优化设计

为提高拉臂式垃圾车工作装置的整体性能,利用机械系统动力学软件ADAMS,对工作装置中各主要设计点进行参数化,建立工作装置机械子系统、液压子系统模型.在ADAMS环境中利用参数关联技术,将两个子系统模型集成,建立拉臂式垃圾车工作装置液压与机械一体化的虚拟样机模型.采用OVFDES非线性二次规划计算方法,以工作装置液压缸作用力最小为优化目标,对机构中各铰接点位置进行优化计算.优化结果表明,工作装置在装箱和卸料过程所需的液压油缸最大作用力显著降低,装箱时拉臂钩作用力也相应减少.与传统设计方法相比,采用虚拟样机优化设计方法,可提高拉臂式垃圾车工作装置的整体性能,降低制造成本.     

基于AMESim的小型液压挖掘机液压回路仿真研究

对AMESim软件及其基本特征做了简要介绍;应用AMESim建模仿真软件对挖掘机动臂液压回路进行仿真,并把仿真结果与实测结果进行比较分析。结果表明,仿真模型是实际模型的正确反映。     

基于Ansys和Pro/E的隧道挖装机工作装置结构分析

对危险工况下挖装机工作装置进行了力学分析,并以Pro/E和Ansys软件为平台对工作装置各构件进行了结构分析,结果表明挖装机工作装置的结构合理,符合设计要求;建模过程通过Ansys和Pro/E软件的接口技术实现,为复杂体的结构建模和分析提供了一种快速方法。     

液压挖掘机动力总成悬置系统稳健性优化设计

以某型液压挖掘机为对象,建立其动力总成悬置系统理论模型,分析结果表明系统存在严重的耦合现象。利用ISIGHT软件集成MATLAB软件,以悬置刚度参数为设计变量、系统能量解耦率为目标函数、固有频率的合理分配为约束条件,综合考虑系统惯性参数(转动惯量与惯性积)及悬置刚度、安装位置、安装角度的不确定性因素进行稳健性优化。利用6σ质量分析法与蒙特卡洛模拟法对稳健性优化结果进行分析,分析结果表明:与确定性优化相比,稳健性优化后系统的解耦程度大幅提高,优化结果具有较强的可靠性,稳健性优化方案更适用于实际工程需求。