履带起重机臂架系统动力学仿真

发布时间：2020-07-30 07:09

【摘要】： 履带起重机的桁架式臂架在起臂、起升和回转等典型作业工况中的动态特性非常显著，主要存在以下问题：由于臂架长细比较大，而且在各种工况中常伴随着二次屈曲、大变形和大位移等情况，这种动态特性对结构设计带来的问题往往是无法通过常规解析算法和常用的动力学方法来解决的；在回转过程中，载荷施加给臂架系统的附加侧向力目前还没有方便准确的计算方法。因此对臂架系统的动态特性和回转过程中载荷施加给臂架的附加侧向力进行研究是非常必要的。本文以大连理工大学工程机械研究所与徐工集团徐州重型机械有限公司合作开发的QUY260履带起重机实际项目为背景，应用多种仿真软件建立履带起重机的虚拟样机模型，并进行动力学仿真，分别对起臂、起升和回转等多种典型作业工况进行仿真分析，并应用MATLAB软件，采用最小二乘法对回转动载系数进行曲线拟合，主要分析结果如下： (1)在起臂工况中，分析了不同起臂速度情况下臂架系统的受力情况，提出可以在保证臂架受力条件情况下提高效率的方法，即在起臂的初始阶段速度较小，而在受力平稳之后适当的增加速度来提高效率，从而缩短起臂时间。 (2)在起升和回转工况中，分别从速度、起重量、起升钢丝绳直径和拉板几方面对臂架动态特性进行分析，最终得出的结论是：速度是影响臂架动态特性的主要因素，因此在操作过程中应该主要考虑速度的因素。 (3)根据在回转过程的仿真中得出的臂头变形量，反推出载荷施加给臂架的侧向力和相应的动载系数，然后应用MATLAB软件对多组动载系数相对于加速度进行曲线拟合，最终得出回转动载系数的计算公式，并验证了其正确性，可以方便的计算出附加侧向力，提高设计的合理性。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH213.7
【图文】：

履带起重机,变幅系统,人字架

在技术水平低、品种少、产量低、可靠性不高等方面。2.3履带起重机的工作原理和参数图1Fig.履带起重机结构简图 Sketehofcrawlererane1:拉板;6:臂架;2:变幅系统;3:人字架;4:配重;5:转台;7:吊钩;8:桅杆;9:司机室;10:下车系统

虚拟样机技术,体系,机械系统

理的参数依据[7]。虚拟样机技术的核心技术是机械系统动态仿真技术，同时包括三维CAD建模技术、有限元分析技术、机电液控制技术和最优化技术等相关技术，并取得了很好的应用[8]。如图1.2所示19]。(l)计算机辅助设计 (CAD)技术。用于机械系统的几何建模，以及展现机械系统的仿真分析结果。(2)有限元分析 (FEA)技术。可以利用机械系统的运动学和动力学分析结果，输出进行机械系统有限元分析 (FEA)所需的载荷。同时也可利用有限元分析，对构件应力、应变和强度的结果，进行进一步的分析。(3)模拟各种作用力的软件编程技术。虚拟样机软件运用开放式的软件编程技术来模拟各种力和动力，例如:液压冲击、气动力、风力、轮胎振动等等，以满足各种机械系统的要求。(4)利用实验装置的实验结果进行构件的建模技术。实验结果经过线性化处理输入机械系统，成为机械系统模型的一个组成部分。

界面图,界面

大连理工大学硕士学位论文因此，在Pro/E中建模后只要输出ADAMS接受的格式就可以了。另一类转换效率较高的方法是通过专用数据接口MechanicaFPro(简记为Mee讨Pro)传递，界面如图3.2a所示。MecUPro是MDI公司为ADAMS开发的Pro/E专用接口程序，其作为一个子菜单，挂接在Pro甩环境中。利用MecUPro，用户可不进入ADAMS软件在Pro尼环境下作一些比较简单的仿真。MeeUPr。传递数据的实质是将装配体的各个零件以Render或SLA格式输出。选择Render或SLA任意一种类型均可完成转换的目的，但两种选择还是有一些不同，注意到这些不同点有助于样机建模工作的进行[24〕。................、、了

【引证文献】