基于Pro/E和ADAMS的傾翻車機(jī)構(gòu)的仿真與優(yōu)化

2014-11-27 席曉燕 唐山學(xué)院

  以軟件ADAMS 為平臺(tái),用Pro/E 三維軟件建立車箱模型導(dǎo)入ADAMS,在ADAMS 創(chuàng)建傾翻車傾翻機(jī)構(gòu)模型,箱體的傾翻機(jī)構(gòu)為液壓缸連桿機(jī)構(gòu),箱體的最大傾翻角為45°,當(dāng)傾翻到45°時(shí)箱門箱蓋自動(dòng)打開,箱門箱蓋傾翻機(jī)構(gòu)為由液壓缸驅(qū)動(dòng)的聯(lián)動(dòng)四連桿機(jī)構(gòu)。分析得到了箱門的角速度、角加速度、加速度曲線圖以及傾翻機(jī)構(gòu)連接點(diǎn)處的受力圖等。以箱門受力最大值達(dá)到最小為目標(biāo)函數(shù)對模型各設(shè)計(jì)變量進(jìn)行分析,找出了對目標(biāo)影響最大的變量,通過優(yōu)化確定模型的最佳結(jié)構(gòu),優(yōu)化結(jié)果使得箱門受力最大值降低。

  引言

  傾翻車是一種將貨物自動(dòng)卸貨,車輛和卸貨設(shè)備結(jié)合在一起的專用車輛。本文設(shè)計(jì)特點(diǎn)是裝有可傾翻車箱、頂開式箱蓋及下開式箱門,車箱在傾翻液壓缸作用下,可向任一側(cè)傾翻,箱體的最大傾翻角為45°,當(dāng)傾翻到45°時(shí)箱門箱蓋自動(dòng)打開,箱門箱蓋傾翻機(jī)構(gòu)為由液壓缸驅(qū)動(dòng)的聯(lián)動(dòng)四連桿機(jī)構(gòu),同時(shí)箱門打開并作為地板面的延續(xù)面,將貨物卸至遠(yuǎn)離軌道的一側(cè)。

  在Pro/E 三維軟件中建立車箱的模型導(dǎo)入到ADAMS 軟件中,在ADAMS 中創(chuàng)建傾翻車傾翻機(jī)構(gòu)模型,傾翻機(jī)構(gòu)采用液壓缸連桿機(jī)構(gòu),箱體的傾翻機(jī)構(gòu)為液壓缸連桿機(jī)構(gòu),在ADAMS/View 中對整個(gè)模型進(jìn)行仿真,并對仿真進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。由于傾翻車能實(shí)現(xiàn)兩側(cè)傾翻,只研究一側(cè)的結(jié)果,另一側(cè)采用相同的對稱結(jié)構(gòu)。

1、傾翻車傾翻機(jī)構(gòu)的參數(shù)化建模與仿真

  傾翻機(jī)構(gòu)采用液壓缸連桿機(jī)構(gòu),車箱要向左傾翻時(shí),由液壓缸向上驅(qū)動(dòng)使車箱向左傾翻,當(dāng)傾翻到一定角度時(shí),液壓缸停止驅(qū)動(dòng)。該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),受力比較均勻,舉升平穩(wěn),便于拆裝,且易于實(shí)現(xiàn)。箱門箱蓋聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用液壓缸同時(shí)驅(qū)動(dòng)箱門機(jī)構(gòu)和箱蓋機(jī)構(gòu), 采用最簡單的四桿機(jī)構(gòu),其結(jié)構(gòu)簡單緊湊,易于實(shí)現(xiàn)(見圖1)。

基于Pro/E和ADAMS的傾翻車機(jī)構(gòu)的仿真與優(yōu)化

圖1 傾翻機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖

3、結(jié)語

  (1)應(yīng)用三維軟件Pro/E 和虛擬樣機(jī)分析ADAMS軟件建立了傾翻車傾翻機(jī)構(gòu)模型, 并進(jìn)行了仿真,實(shí)現(xiàn)了特定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;

  (2)在ADAMS 中對機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析,得到了箱門角速度、角加速度、加速度曲線圖,以及箱門箱蓋的受力圖,并對箱門受力進(jìn)行了優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)果顯示箱門受力最大值降低。