本發明涉及機械領域，更具體地，設計了一種在滿足工程機械的強度、剛度以及穩定性的前提下的挖掘機工作裝置。背景技術：隨著先進制造技術和新材料及其成形技術的迅猛發展，節能、減材、環保已成為當今機械制造業發展的目標。拓撲優化在挖掘機工作裝置的應用上，國內大量學者進行了大量研究工作。貴州大學的應濤濤以工作裝置中的斗桿為研究對象進行了拓撲優化并對優化后的模型進行了強度與剛度分析；浙江工業大學的寧曉斌基于拓撲優化的理論并結合靜力學分析相驗證的方式研究出了一種新型的斗桿結構；大連理工大學的張偉改造了挖掘機動臂結構并對其修改后的模型進行了靜力學分析和疲勞壽命分析。現有的液壓挖掘機輕量化設計的研究很多，不過普遍集中在對局部構件的研究上，忽略了局部構件變化的過程中對整體機構的影響。技術實現要素：本發明提供了一種優化挖掘機工作裝置的方法，并設計了在滿足工程機械的強度、剛度以及穩定性的前提下的挖掘機工作裝置。本發明提供的具體優化方法包括：(1)建立挖掘機工作裝置的各個部件并組裝模型；(2)選取多種典型工況；(3)通過軟件ansysworkbench進行各種工況下工作裝置的靜力學分析與模態分析；。上海工作服定制電話。泰州口碑好的工作裝設計

提出了一種基于ADAMS的裝載機正轉八桿機構工作裝置的多目標優化與仿真方法.基于虛擬樣機的優化設計相對與計算機編程的優化設計具有建模簡單、控制容易、可視性強、分析好的、編程量少的優點[6],故本文選擇此法對工作裝置進行了優化.1工作裝置受力模型為了研究卸載沖擊在工作裝置各部件之間的傳遞路徑,我們需要建立裝載機工作裝置的受力模型,對各部件的受力情況進行分析.為便于分析和計算,我們做出如下假設:①假設卸載工況為對稱受載工況[7],由于工作裝置是對稱結構,故動臂兩側受到大小相等、方向相同的載荷作用;②不考慮機構運動存在的加速度對機構受力的影響,將該過程看作是一個受力平衡狀態;③不考慮鏟斗、前車架與裝載機工作裝置各構件之間的關系,假設它們彼此互不影響.這樣就可以利用工作裝置一側的受力情況來代替整個工作裝置的受力情況.在進行工作裝置各構件受力的計算時,首先以鏟斗為受力分離體,去掉約束以反力代替,然后,根據構件中的連接順序,依次求出各構件的受力.規定任何構件中力的符號以拉力為正,壓力為負.此時,工作裝置各構件的受力簡圖如圖2所示.以鏟斗為分離體,根據平衡原理可列出其靜力學平衡方程式,即:∑MA=0,PBcosα1(l5+l6)+Gl5=PBsinα1l7。 泰州口碑好的工作裝設計上海工作服定制供應商。

通過主菜單Simulate中的Design-Evaluation選項,彈出優化設計對話框,并根據優化要求進行設置,利用序列二次規劃算法進行多次迭代,優化結果如表2所示.圖7給出了優化前后鏟斗油缸的受力曲線圖.在曲線圖中橫坐標表示時間變化,縱坐標表示鏟斗油缸的受力變化,實線、虛線分別表示優化前后鏟斗油缸的受力曲線.工作裝置的傳動角、卸載距離和卸載高度等均滿足設計要求,同時沖擊載荷峰值與原來相比降低了38%,優化效果好的.5結論本文以裝載機工作裝置為主要研究對象,通過構建裝載機工作裝置的力學模型,確定了卸載過程中力的傳遞路徑和機理;然后利用試驗分析了鏟斗油缸的載荷峰值,對卸載沖擊過程進行了量化和表征;好的后基于參數化建模,通過試驗驗證與仿真分析相結合的方式,將優化目標函數和約束函數進行合理規劃,采用序列二次規劃算法(SQP)對工作裝置進行了優化設計.仿真結果表明:優化后的沖擊載荷峰值降低了約38%.圖7卸載沖擊優化結果與傳統優化方法更注重工作裝置的平移性和自動放平性能相比。

工作裝置的主要結構包括：1車架、2動臂、3動臂液壓缸、4動臂液壓桿、5斗桿液壓缸、6斗桿液壓桿、7斗桿、8鏟斗液壓缸、9搖桿、10鏟斗液壓桿、11連桿、12鏟斗。(2)多種典型工況的選取圖2為挖掘機工作過程示意圖。挖掘機工作裝置是以三組液壓缸為原動件的三自由度連桿結構，其工作過程主要包括空斗回轉調整(挖掘位置)21、鏟斗挖掘(挖掘作業)22、滿斗提臂回轉23以及卸載作業24等。圖3為工作裝置結構分析中的六種工況位姿圖。工況一：a)斗桿油缸全部收縮且動臂與斗桿鉸接點、斗桿與鏟斗鉸接點以及鏟尖處于同一直線位置,鏟尖與停機面重合，即好的大挖掘半徑位置。工況二：b)動臂油缸全部收縮，動臂與斗桿鉸接點、斗桿與鏟斗鉸接點以及鏟尖在一條直線上并豎直向下，即好的大挖掘深度位置。工況三：c)三個工作油缸全部收縮位置。工況四：d)三個工作油缸均處于好的大作用力臂位置。工況五：e)動臂油缸全部收縮，斗桿油缸處于好的大作用力臂且動臂與斗桿鉸接點、斗桿與鏟斗鉸接點以及鏟尖在一條直線的位置。工況六：f)動臂及鏟斗油缸全部伸出，斗桿油缸全部收縮，即好的大卸載高度位置。。 上海工作服定制上門服務。

    總體均值μ的1-α置信區間為:圖5卸載工況鏟斗油缸受力變化曲線Unloadingconditionbucketcylinderforcecurve表1鏟斗油缸沖擊載荷峰值Peakofimpactloadonbucketcylinder峰值受力/(7)式中:均值標準差S=是t(n-1)分布的分位數.好的水平是估計總體參數落在某一區間內可能犯錯誤的概率,用α表示.將(7)式,將好的水平α取為5%,則鏟斗油缸沖擊載荷峰值的均值,沖擊載荷峰值置信度為95%的置信區間為(142).3工作裝置的優化設計虛擬樣機模型的建立與驗證基于以上的分析,我們考慮采用工作裝置優化的方法來尋求降低沖擊載荷的途徑.利用機械系統動力學工程軟件ADAMS環境,創建的虛擬裝載機工作裝置樣機的優化分析模型,如圖5所示.利用ADAMS/View提供的參數化建模和優化設計功能,可以將參數值設置為可以改變的變量[10],在分析過程中,只需改變樣機模型中有關參數值,軟件自帶的程序就可以自動地更新整個樣機模型.圖6虛擬樣機模型Virtualprototypemodel建模過程中需要在圖5中A～I各鉸點處根據真實坐標值創建POINT點,使用ADAMS的建模工具分別創建動臂、搖臂、鏟斗、連桿、動臂油缸和鏟斗油缸,并對三維模型進行裝配;然后在各鉸點處創建鉸接副,在動臂油缸、鏟斗油缸的活塞桿與缸筒之間建立圓柱副。上海工作服定制圖片。泰州口碑好的工作裝設計

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為優化前后模型的前六階模態數據表。挖掘機所受到的外部激勵主要源于發動機，挖掘作業時發動機全速運轉所產生的激振頻率遠遠大于其工作裝置的固有頻率，則處于挖掘作業時往往不會出現共振現象，而處于卸載作業時發動機處于怠速狀態，其發動機轉速降低產生的激振頻率也隨之降低，故選取好的大卸載工況下的模型進行模態分析。通過表3中優化模型前后模態分析產生六階模態數據與怠速所產生的激振頻率相對比發現，優化后模型的六階模態的固有頻率均與怠速所產生的激振頻率相偏離，故優化后的模型不會發生共振情況。表3本領域技術人員應理解，以上實施例好的是示例性實施例，在不背離本申請的精神和范圍的情況下，可以進行多種變化、替換以及改變。 泰州口碑好的工作裝設計

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