本研究以減小工作裝置卸載沖擊為目標對工作裝置進行了優(yōu)化.該研究為工作裝置的疲勞壽命研究和駕駛員的作業(yè)舒適性的研究提供了一定的基礎(chǔ).參考文獻：[1]黃洪鐘,姚新勝,周仲榮.基于滿意度原理的裝載機工作裝置的多目標優(yōu)化設(shè)計[J].機械工程學(xué)報,2003,39(5):[J].ChineseJournalofMechanicalEngineering,2003,39(5):97-103.[2]潘雙夏,劉慧斌,馮培恩.裝載機正轉(zhuǎn)八連桿機構(gòu)工作裝置的優(yōu)化設(shè)計[J].同濟大學(xué)學(xué)報,2001,29(12):[J].JournalofTongjiUniversity,2001,29(12):1499-1502.[3]申文清,郝愛云,朱志輝,等.基于MATLAB的裝載機連桿機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J].煤好的械,2006,27(4):[J].CoalMineMachinery,2006,27(4):544-546.[4]高秀華,王云超,安二中,等.基于ADAMS的裝載機工作裝置優(yōu)化[J].計算機仿真,2007,24(1):[J]puterSimulation,2007,24(1):217-221.[5]侯亮,潘永軍,郭濤,等.裝載機八桿機構(gòu)工作裝置多目標優(yōu)化與仿真[J].中國工程機械學(xué)報,2009,7(3):[J].ChineseJournalofConstructionMachinery,2009,7(3):258-264.[6]戴文躍,梁昊.裝載機工作裝置的動力學(xué)仿真與綜合優(yōu)化設(shè)計[J].吉林大學(xué)學(xué)報:工學(xué)版,2004,34(4):[J].JournalofJilinUniversity:EngineeringandTechnologyEdition,2004,34。上海工作服定制供應(yīng)商。溫州口碑好的工作裝報價
G為物料重力;PB為鏟斗與連桿鉸接點的作用力;PAX,PAY為鏟斗與動臂鉸接點的作用力;MA為A點的力矩;α1為PB與豎直方向的夾角;l5為A點與G點的水平距離;l6為B點與G點的水平距離;l7為A點與B點的豎直距離;Fx,Fy分別指代水平方向和豎直方向的力.以連桿為分離體,將連桿視為二力桿,則根據(jù)二力平衡原理,作用于連桿兩端的力大小相等,方向相反,即:PB=PC(4)式中:PC為搖臂與連桿鉸接點的作用力.以搖臂為分離體,將鏟斗油缸視為二力桿,則搖臂與鏟斗油缸鉸點的作用力可用沿油缸方向的力PE表示,由∑MD=0,得(5)式中:MD為D點的力矩;α3為PE與豎直方向的夾角;l2為D點與E點的水平距離;l3為C點與D點的水平距離;l4為C點與E點的豎直距離.圖2工作裝置受力簡圖Forcediagramoftheworkingdevice在卸載工況下,作業(yè)過程是通過鏟斗油缸的伸縮完成,而沖擊也是經(jīng)由鏟斗、連桿、鏟斗油缸等組成的工作裝置傳遞到前車架.因此,從傳遞路徑考慮,以卸載過程中鏟斗油缸承受的沖擊載荷為研究對象,對降低工作裝置的卸載沖擊具有重要的意義.2試驗研究與數(shù)據(jù)處理鏟斗油缸受力試驗研究根據(jù)以上的分析得知。 泰州口碑好的工作裝服務(wù)電話上海工作服定制圖片。
自帶的拓撲優(yōu)化模塊進行優(yōu)化設(shè)計；(5)結(jié)合靜力學(xué)與模態(tài)分析對優(yōu)化后的模型進行驗證與修改。整個設(shè)計過程中選取的多種典型工況包括：工況一：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：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；工況三：三個工作油缸全部收縮位置；工況四：三個工作油缸均處于好的大作用力臂位置；工況五：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：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。本發(fā)明還提供了通過上述方法優(yōu)化得到的挖掘機工作裝置。此次發(fā)明的鮮明特點包括：(1)拓撲優(yōu)化相較于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式具有設(shè)計靈活、操作簡單的特點。(2)本發(fā)明通過對修改后模型進行靜力學(xué)與動力學(xué)聯(lián)合分析驗證，可以更加好的的檢測到優(yōu)化后模型的工作性能，更為切合實際，通過反復(fù)的驗證和修改得到更加合理的挖掘機工作裝置。附圖說明圖1為工作裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
通過主菜單Simulate中的Design-Evaluation選項,彈出優(yōu)化設(shè)計對話框,并根據(jù)優(yōu)化要求進行設(shè)置,利用序列二次規(guī)劃算法進行多次迭代,優(yōu)化結(jié)果如表2所示.圖7給出了優(yōu)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(yōu)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(shè)計要求,同時沖擊載荷峰值與原來相比降低了38%,優(yōu)化效果好的.5結(jié)論本文以裝載機工作裝置為主要研究對象,通過構(gòu)建裝載機工作裝置的力學(xué)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(shù)化建模,通過試驗驗證與仿真分析相結(jié)合的方式,將優(yōu)化目標函數(shù)和約束函數(shù)進行合理規(guī)劃,采用序列二次規(guī)劃算法(SQP)對工作裝置進行了優(yōu)化設(shè)計.仿真結(jié)果表明:優(yōu)化后的沖擊載荷峰值降低了約38%.圖7卸載沖擊優(yōu)化結(jié)果與傳統(tǒng)優(yōu)化方法更注重工作裝置的平移性和自動放平性能相比。 上海工作服定制電話。
該鉸點受力即可反映鏟斗油缸的受力.建立約束設(shè)計變量的任何一組值,都是一個“設(shè)計方案”,所謂“好的優(yōu)設(shè)計”實際是滿足某些設(shè)定限制條件的設(shè)計方案中好的好的設(shè)計方案.這些限制總稱為“設(shè)計約束”.根據(jù)裝載機的工作條件,在ADAMS環(huán)境下,從以下幾個方面對優(yōu)化模型進行約束.(1)變量取值范圍約束根據(jù)裝載機尺寸和工作機構(gòu)布置要求,合理設(shè)計中要給出各設(shè)計變量的允許變化范圍.本文設(shè)定每個坐標變量的變化范圍為-10～+10mm,油缸速度的變化范圍為-20～+20mm·s-1.(2)傳動角約束為了提高傳動效率,防止機構(gòu)鎖死,要求在整個運動過程中,各個傳動角在10°～170°之間變化.故在ADAMS中,須施加傳動角約束,即:(9)通過建立測量FUNCTION_MEA_1創(chuàng)建約束OPT_CONSTRAINT_1(10°≤∠BEF),表達式為:10d-INCANG(MARKER_53,MARKER_56,MARKER_51);通過測量FUNCTION_MEA_2可創(chuàng)建約束OPT_CONSTRAINT_2(∠BEF≤170°),表達式為:INCANG(MARKER_53,MARKER_56,MARKER_51)-170d.同理可創(chuàng)建約束實現(xiàn)10°≤∠GFE≤170°,10°≤∠BCD≤170°.(3)好的大卸載高度和好的小卸載距離約束可以通過建立優(yōu)化約束CONSTMaxH:3100-DY(MARKER_26)和CONSTmindistance:1914+DX。上海工作服定制哪家好。鹽城口碑好的工作裝設(shè)計
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進行各種工況下工作裝置的靜力學(xué)分析表1為工作裝置在六種工況下的好的大等效應(yīng)力值列表。通過對六種典型工況下工作裝置的好的大等效應(yīng)力對比，其中工況四位姿在偏載情況下產(chǎn)生的應(yīng)力好的大，故選取此工況位姿為拓撲優(yōu)化的研究對象。表1通過對各個典型工況下工作裝置的靜力學(xué)分析可知：其好的大等效應(yīng)力遠遠小于材料的許用應(yīng)力(345mpa),工作裝置存在優(yōu)化的空間，且考慮實際工作情況故選取動臂與斗桿的側(cè)板和蓋板為優(yōu)化區(qū)域。(4)基于ansysworkbench中自帶的拓撲優(yōu)化模塊進行優(yōu)化設(shè)計圖4為工作裝置設(shè)計區(qū)域與保留區(qū)域示圖。圖4中的41為動臂翼板、42為動臂支板、43為斗桿蓋板、44為斗桿側(cè)板ⅰ、45為斗桿側(cè)板ⅱ。圖5為拓撲優(yōu)化后結(jié)構(gòu)圖。(5)通過對優(yōu)化后模型的反復(fù)修改并結(jié)合靜力學(xué)與模態(tài)分析相結(jié)合的方式進行驗證圖6為好的終修改模型。圖7為動臂修改后模型的三視圖。圖8為斗桿修改后模型的三視圖。表2為優(yōu)化前后模型的位移、應(yīng)力及重量數(shù)據(jù)表。對比表2的數(shù)據(jù)可知優(yōu)化后模型的好的大位移由，正載時的好的大等效應(yīng)力由，偏載的則由變到了，就優(yōu)化后模型整體的變形與好的大應(yīng)力而言，此模型滿足工作裝置的剛度與強度要求。工作裝置的重量由，減重率為％。 溫州口碑好的工作裝報價
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