提出了一種基于ADAMS的裝載機正轉(zhuǎn)八桿機構(gòu)工作裝置的多目標(biāo)優(yōu)化與仿真方法.基于虛擬樣機的優(yōu)化設(shè)計相對與計算機編程的優(yōu)化設(shè)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(yōu)點[6],故本文選擇此法對工作裝置進行了優(yōu)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(shè):①假設(shè)卸載工況為對稱受載工況[7],由于工作裝置是對稱結(jié)構(gòu),故動臂兩側(cè)受到大小相等、方向相同的載荷作用;②不考慮機構(gòu)運動存在的加速度對機構(gòu)受力的影響,將該過程看作是一個受力平衡狀態(tài);③不考慮鏟斗、前車架與裝載機工作裝置各構(gòu)件之間的關(guān)系,假設(shè)它們彼此互不影響.這樣就可以利用工作裝置一側(cè)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(gòu)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(jù)構(gòu)件中的連接順序,依次求出各構(gòu)件的受力.規(guī)定任何構(gòu)件中力的符號以拉力為正,壓力為負(fù).此時,工作裝置各構(gòu)件的受力簡圖如圖2所示.以鏟斗為分離體,根據(jù)平衡原理可列出其靜力學(xué)平衡方程式,即:∑MA=0,PBcosα1(l5+l6)+Gl5=PBsinα1l7。 上海工作服定制工廠。揚州寬松工作裝銷售價格
載荷的急劇變化會對裝載機車體產(chǎn)生劇烈沖擊,導(dǎo)致舒適性下降,同時會降低部件的壽命.目前,對裝載機工作裝置的研究都集中在如何提高其平移性和自動放平性能方面,而對工作裝置卸載過程中所受沖擊的研究較少.因此,以減小卸載工況下工作裝置所受沖擊為目標(biāo)對工作裝置進行優(yōu)化,對提高駕駛員的作業(yè)舒適性,延長部件使用壽命具有重要的意義.圖1裝置機工作裝置Loaderworkingdevice裝載機工作裝置的優(yōu)化方法大致可分為兩類:(1)基于計算機編程的優(yōu)化設(shè)計.黃洪鐘[1]等給出了集神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法于一體的裝載機工作裝置多目標(biāo)滿意優(yōu)化算法;潘雙夏[2]等應(yīng)用優(yōu)化軟件Prodopt采用仿生物進化方法對裝載機的正轉(zhuǎn)八連桿機構(gòu)進行了多目標(biāo)優(yōu)化;申文清[3]等建立了反轉(zhuǎn)六連桿機構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,并使用MATLAB軟件編程對數(shù)學(xué)模型進行了優(yōu)化研究.(2)基于虛擬樣機的參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計.高秀華[4]等基于機械系統(tǒng)動力學(xué)軟件ADAMS對裝載機工作裝置中的各主要桿件進行了參數(shù)化,創(chuàng)建了裝載機工作裝置的虛擬樣機優(yōu)化模型。鹽城寬松工作裝供應(yīng)商上海工作服定制價格咨詢。
利用IF函數(shù)和STEP函數(shù)表達(dá)式,根據(jù)設(shè)計要求確定動臂油缸和鏟斗油缸的運動規(guī)律并施加載荷,使活塞桿實現(xiàn)伸縮,以模擬卸載工況.經(jīng)過仿真分析得到鏟斗油缸沖擊載荷為151140N,位于.工作裝置的優(yōu)化研究參數(shù)化設(shè)計點工作裝置的鉸點中B,C,D,E,F,G6個鉸點對連桿鏟斗的受力影響較大,考慮到優(yōu)化的目標(biāo)為鏟斗油缸的受力變化,利用ADAMS的參數(shù)化功能將這6個關(guān)鍵點的橫縱坐標(biāo)依次參數(shù)化.同時考慮到鏟斗油缸的運動速度對其受力影響較大,故將鏟斗油缸的運動速度也進行參數(shù)化,共生成13個設(shè)計變量.好的后根據(jù)裝載機設(shè)計要求確定每個設(shè)計變量的取值范圍.確定目標(biāo)函數(shù)設(shè)計規(guī)劃中的很多問題都是多目標(biāo)優(yōu)化問題.多目標(biāo)優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)描述由目標(biāo)函數(shù)、決策變量、約束條件組成.一般多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)描述如下:(8)式中:x為優(yōu)化變量;f(x)為目標(biāo)函數(shù)的總體加權(quán)值;fi(x)為第i個目標(biāo)函數(shù);gi(x)為第i個約束函數(shù);u和l分別為優(yōu)化變量取值范圍的好的大值和好的小值;En意為u和l數(shù)值取自實數(shù)空間.本文采用主要目標(biāo)法,主要目標(biāo)法是選擇一個目標(biāo)作為主要目標(biāo),將其他目標(biāo)轉(zhuǎn)化成約束條件.利用ADAMS的測量功能,將鏟斗油缸與搖臂鉸點處沖擊載荷的值設(shè)為優(yōu)化目標(biāo),通過對工作裝置的受力分析可知。
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。 上海工作服定制批發(fā)。
本研究以減小工作裝置卸載沖擊為目標(biāo)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(xiàn)：[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(biāo)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(biāo)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。上海工作服定制銷售。鎮(zhèn)江氣質(zhì)工作裝報價
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