載荷的急劇變化會對裝載機車體產生劇烈沖擊,導致舒適性下降,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)化設計.黃洪鐘[1]等給出了集神經網絡、遺傳算法于一體的裝載機工作裝置多目標滿意優(yōu)化算法;潘雙夏[2]等應用優(yōu)化軟件Prodopt采用仿生物進化方法對裝載機的正轉八連桿機構進行了多目標優(yōu)化;申文清[3]等建立了反轉六連桿機構的數學模型,并使用MATLAB軟件編程對數學模型進行了優(yōu)化研究.(2)基于虛擬樣機的參數化優(yōu)化設計.高秀華[4]等基于機械系統動力學軟件ADAMS對裝載機工作裝置中的各主要桿件進行了參數化,創(chuàng)建了裝載機工作裝置的虛擬樣機優(yōu)化模型。上海工作服定制銷售。蘇州流行工作裝服務電話
通過主菜單Simulate中的Design-Evaluation選項,彈出優(yōu)化設計對話框,并根據優(yōu)化要求進行設置,利用序列二次規(guī)劃算法進行多次迭代,優(yōu)化結果如表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(yōu)化目標函數和約束函數進行合理規(guī)劃,采用序列二次規(guī)劃算法(SQP)對工作裝置進行了優(yōu)化設計.仿真結果表明:優(yōu)化后的沖擊載荷峰值降低了約38%.圖7卸載沖擊優(yōu)化結果與傳統優(yōu)化方法更注重工作裝置的平移性和自動放平性能相比。 寧波戶外工作裝銷售廠家上海工作服定制廠家。
進行各種工況下工作裝置的靜力學分析表1為工作裝置在六種工況下的好的大等效應力值列表。通過對六種典型工況下工作裝置的好的大等效應力對比，其中工況四位姿在偏載情況下產生的應力好的大，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分析可知：其好的大等效應力遠遠小于材料的許用應力(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)化設計圖4為工作裝置設計區(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為斗桿側板ⅰ、45為斗桿側板ⅱ。圖5為拓撲優(yōu)化后結構圖。(5)通過對優(yōu)化后模型的反復修改并結合靜力學與模態(tài)分析相結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、應力及重量數據表。對比表2的數據可知優(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％。
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(yōu)化與仿真方法.基于虛擬樣機的優(yōu)化設計相對與計算機編程的優(yōu)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(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: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(tài);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(guī)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。 上海工作服定制上門服務。
我們需要對卸載過程中鏟斗油缸承受的沖擊載荷進行研究.通過測量液壓油缸有桿腔和無桿腔的壓力,并利用油缸和活塞桿的尺寸可以間接計算得到液壓缸的受力大小.其原理如圖3所示,設鏟斗油缸有桿腔壓力為p1,無桿腔壓力為p2,活塞桿直徑為d,油缸內徑為D,則活塞桿的受力大小F為:(6)圖3液壓缸受力間接計算簡圖Cylinderforceindirectcalculationdiagram將壓力傳感器安裝在鏟斗油缸的進油口和回油口來測試裝載機卸載工況下有桿腔和無桿腔的壓力.傳感器安裝現場如圖4所示.圖4振動測試基本原理圖Basicprincipleofvibrationtest振動測試的基本原理見圖4,由加速度傳感器將加速度信號轉換成電信號輸入振動分析設備上,然后由計算機軟件記錄所有的電壓值,完成對各測點數據的采集,試驗共進行了5次.通過式(6)計算得到鏟斗油缸在卸載工況下的受力變化,如圖5所示,5次試驗的沖擊載荷峰值如表1所示.基于小樣本方法的區(qū)間估計通過試驗得到的樣本,還需要根據一定的正確度與精確度的要求,構造出適當的區(qū)間,以作為參數的真值所在范圍的估計.依據數理統計的方法[9],假設總體X服從正態(tài)分布N(μ,σ2),x1,x2,…,xN為X的一個小樣本,則在總體方差未知的情況下。上海工作服定制批發(fā)。無錫工作裝銷售廠家
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該鉸點受力即可反映鏟斗油缸的受力.建立約束設計變量的任何一組值,都是一個“設計方案”,所謂“好的優(yōu)設計”實際是滿足某些設定限制條件的設計方案中好的好的設計方案.這些限制總稱為“設計約束”.根據裝載機的工作條件,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裝載機尺寸和工作機構布置要求,合理設計中要給出各設計變量的允許變化范圍.本文設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。蘇州流行工作裝服務電話
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